用于基因探测的光纤DNA 传感器及其阵列的一种新的制备 - 中国科学.PDFVIP

( C 辑) 第30 卷 第5 期 SCIENCE IN CHINA ( Series C ) 2000 年 10 月 用于基因探测的光纤DNA 传感器及其阵列的 一种新的制备方法 姜广奋 陈润生 阎 宏 欧阳颀* ( 中国科学院生物物理研究所, 北京 100101) (北京大学物理系, 北京 100871) 摘要 报道了一种光纤 DNA 传感器及其阵列的新的制备方法, 以及应用该阵列同 时进行多基因检测的结果. 光纤经 0.2%的 poly-l-lysine 处理后, 可用于吸附寡核苷酸 探 针, 探针经固定后即制成一种光纤DNA 传感器. 将携带不同基因探针的传感器排 成一个阵列, 可用于多个基因的同时检测. 用含有p53 , N-ras, Rb1 基因探针的阵列进行 实验的结果表明, 这种传感器及其阵列可用于特定基因的探测, 或多个基因的同时检 测. 关键词 光纤DNA 传感器 阵列 基因探测 目前人类基因组计划(human genome plan, HGP)和其他生物基因组研究呈现迅猛发展之势, 基因组研究正进入后基因组时代. 如何处理和应用基因组研究迅速产生并仍在急剧增长的巨 量的基因组信息, 包括基因组序列信息和图谱信息, 成为摆在科学家们面前的一道难题. 发展 能快速 高效地处理和应用这些信息的技术, 成了科学家们的共识. 基因芯片(又称 DNA 芯片) 技术, 就是近年快速发展起来的可同时处理大量遗传信息的高新技术. DNA 芯片实质上就是一种可用于核酸分子杂交的DNA 探针阵列. DNA 探针可以是寡核 苷酸, 也可以是长的DNA 片段如cDNA. DNA 探针可以被吸附于玻璃表面 微滴管(microtiter) 金属板 塑料片 薄的聚合物和半导体材料上[1]. 这些集成在一起的 DNA 探针阵列, 可用于 基因组信息的并行处理, 这正是基因芯片的巨大优势所在. 基因芯片将成为基因组研究和后基因组(功能基因组)研究的重要工具之一. 通过 DNA 或 RNA 样品如寡核苷酸, cDNA(或 mRNA)或其他克隆的基因组 DNA 片段和 DNA 探针阵列的 杂交, 可进行基因表达监测 基因表达模式分析和基因组表达图谱构建[2,3] 基因及基因突变 [4~6] [7] [8] 检测 DNA 测序 和基因组作图 等, 因此可用于遗传病 肿瘤病 传染病等的临床基因 诊断, 还可用于药物筛选和分子设计 司法鉴定 食品卫生监督和环境监测等领域, 具有广 泛的应用前景. DNA 探针也可吸附并固定于光导纤维上. Walt 等人[9~11] 曾对此进行了系统的研究. 用这 种方法可制成光纤 DNA 传感器, 再将携带不同 DNA 探针的传感器排成一个阵列, 可用于基 [1,12] [13] 因及基因突变的检测 . DeRisi 等人 采用聚赖氨酸处理玻璃表面, 将 DNA 探针固定在玻 1999-09-23 收稿, 2000-03-30 收修改稿 * 联系人(E-mail: qi@mail.phy.pku.edu.cn) 462 中 国 科 学 ( C