糖類相關(guān)基因芯片的設(shè)計與制備.pdf

1、研究背景：糖組學(xué)是近年來發(fā)展起來的生命科學(xué)前沿領(lǐng)域之一。糖同核酸一樣是重要的生物信息分子，而且是基因信息的延續(xù)，在基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)展的同時，對糖組學(xué)的研究也顯得非常迫切。糖蛋白糖鏈和糖脂糖鏈多存于在細(xì)胞表面和細(xì)胞分泌的蛋白上，它們不僅可通過糖基化影響蛋白質(zhì)功能，更重要的是還通過與糖結(jié)合蛋白的相互作用調(diào)控細(xì)胞識別、信號傳遞、細(xì)胞內(nèi)吞以及細(xì)胞生長、分化和凋亡等生物學(xué)行為。某些疾病發(fā)生時，蛋白質(zhì)和脂分子糖基化的異常會導(dǎo)致糖鏈發(fā)生結(jié)構(gòu)和數(shù)

2、量的改變。糖鏈的合成是由基因編碼的糖基化轉(zhuǎn)移酶催化的，據(jù)估計哺乳動物細(xì)胞基因組中約有0.5％～1.0％的基因參與糖鏈的合成與代謝。對特定時期生物體內(nèi)的參與形成N—與O—糖鏈的一整套酶系統(tǒng)來進(jìn)行基因表達(dá)譜研究，有助于揭示糖類相關(guān)基因與糖鏈形成的關(guān)系，具有診斷學(xué)上的重要意義。 方法：基因芯片是近些年來應(yīng)用較為廣泛的一種高通量檢測技術(shù)，本實驗采用60—mer寡核苷酸芯片制備方法，對從CFG(Consortium for Functi

3、onal Glycomics)和CAZY(Carbohydrate—Active enzymes)數(shù)據(jù)庫中對已報道的人的糖基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶和磺基轉(zhuǎn)移酶基因進(jìn)行篩選，并通過Genebank數(shù)據(jù)庫獲取基因的mRNA序列。應(yīng)用OLIGO6.0軟件對mRNA序列進(jìn)行探針設(shè)計并通過Blast同源性比對。合成出60—mer寡核苷酸探針由點樣系統(tǒng)點至于氨基化玻片上，經(jīng)過紫外交聯(lián)等步驟制備出糖類相關(guān)基因芯片。 結(jié)果：設(shè)計出了糖類相關(guān)基因的60

4、—mer寡核苷酸探針，糖基轉(zhuǎn)移酶探針130個，糖苷酶探針12個，磺基轉(zhuǎn)移酶探針48個，管家基因探針10個。制備出了糖類相關(guān)基因芯片，芯片經(jīng)過實驗驗證，證明我們設(shè)計和制備的芯片符合雜交實驗的要求，能運用于實際樣品的研究；通過對大骨節(jié)病病人血液與正常血液樣本的比較研究，篩選出差異表達(dá)的糖類基因49個，其中上調(diào)基因28個，下調(diào)21個。通過實時熒光定量PCR技術(shù)對其中2個表達(dá)差異較大的基因進(jìn)行相對定量，其結(jié)果與芯片結(jié)果呈現(xiàn)出一致性。本試驗設(shè)計和