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基因芯片应用研究:差异表达基因检测数据分析

【摘要】:在农作物的基因育种方面,基因芯片技术已经成为育种工作的一项重要手段,利用基因芯片技术可以在多样本、高通量群体中进行基因筛选,从而找到携带目的基因的优良个体,充分利用有利的基因序列资源,创造方便、快捷的育种工作环境。近几年来,以基因芯片技术为代表的生物芯片技术迅速发展,使人类科学技术的研究有了阶段性的进步,对科学技术的发展产生了巨大的影响[32-34]。

基因芯片生命科学、医学研究、环境保护、司法、军事农业技术等诸多方面皆有非常重要的应用,是当今时代备受人们关注且很有发展前景的高新技术之一[19-22]

在农作物的基因育种方面,基因芯片技术已经成为育种工作的一项重要手段,利用基因芯片技术可以在多样本、高通量群体中进行基因筛选,从而找到携带目的基因的优良个体,充分利用有利的基因序列资源,创造方便、快捷的育种工作环境。在基因功能的研究方面,基因表达谱能够高通量、高效率地检测不同条件、不同组织、不同细胞的差异表达基因,同时研究大量基因在不同环境条件下受到不同刺激的差异表达,探索相关基因的功能,寻找未知的基因等[23-25]

在临床医学的诊断方面,基因芯片用于从分子水平进行疾病的诊断,将某个基因同一种或者多种疾病的多样性联系起来,确定具体染色体的合适位点,以找到与疾病相关的基因,具有快速、省时、无污染和自动化操作等特点。目前,基因芯片在医学研究领域,如遗传病的遗传机制、病毒病原体的诊断和基因分型等诸多方面有着十分广泛而有效的研究[26,27]

在药物的筛选和开发方面,将基因芯片和组合化学联系起来,可以有效寻找药物靶点,提高药物的疗效;快速、大规模地筛选和研制新药,缩短了药物筛选的时间周期[28-30]

司法鉴定方面,便携式DNA芯片检测设备可以直接对犯罪现场上遗留的毛发、血液、唾液、精液等进行分析,并进行快速比对,及时侦破案件,提高办案速度和质量。(www.chuimin.cn)

在军事领域,通过基因芯片可以研制生物战保护剂,开发生物战病原体检测等[31]

环境保护和监测方面,基因芯片可以检测地表环境,快速检测到污染地表的微生物和有毒化合物的成分及其危害程度,及时寻找保护性基因,通过研制基因工程药物来防止危害发生[18]

基因芯片是基因测序、基因突变分析以及基因表达研究的重要高效手段之一,其中基本的功能是对基因表达技术的研究。近几年来,以基因芯片技术为代表的生物芯片技术迅速发展,使人类科学技术的研究有了阶段性的进步,对科学技术的发展产生了巨大的影响[32-34]