糖類相關基因芯片的設計與制備.pdf

1、研究背景：糖組學是近年來發(fā)展起來的生命科學前沿領域之一。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)，在基因組學和蛋白質組學發(fā)展的同時，對糖組學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胞表面和細胞分泌的蛋白上，它們不僅可通過糖基化影響蛋白質功能，更重要的是還通過與糖結合蛋白的相互作用調控細胞識別、信號傳遞、細胞內吞以及細胞生長、分化和凋亡等生物學行為。某些疾病發(fā)生時，蛋白質和脂分子糖基化的異常會導致糖鏈發(fā)生結構和數(shù)

2、量的改變。糖鏈的合成是由基因編碼的糖基化轉移酶催化的，據(jù)估計哺乳動物細胞基因組中約有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的參與形成N—與O—糖鏈的一整套酶系統(tǒng)來進行基因表達譜研究，有助于揭示糖類相關基因與糖鏈形成的關系，具有診斷學上的重要意義。 方法：基因芯片是近些年來應用較為廣泛的一種高通量檢測技術，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移酶、糖苷酶和磺基轉移酶基因進行篩選，并通過Genebank數(shù)據(jù)庫獲取基因的mRNA序列。應用OLIGO6.0軟件對mRNA序列進行探針設計并通過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，經過紫外交聯(lián)等步驟制備出糖類相關基因芯片。 結果：設計出了糖類相關基因的60

4、—mer寡核苷酸探針，糖基轉移酶探針130個，糖苷酶探針12個，磺基轉移酶探針48個，管家基因探針10個。制備出了糖類相關基因芯片，芯片經過實驗驗證，證明我們設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，篩選出差異表達的糖類基因49個，其中上調基因28個，下調21個。通過實時熒光定量PCR技術對其中2個表達差異較大的基因進行相對定量，其結果與芯片結果呈現(xiàn)出一致性。本試驗設計和