ДНК-микрочип

Термин

ДНК-микрочип

Термин на английском

DNA microarray

Синонимы

ДНК-чип, DNA chip, Gene сhip, DNA chip

Аббревиатуры

Связанные термины

биосенсор, геном, ДНК, ДНК-зонд, лаборатория на чипе, РНК, олигонуклеотид

Определение

Миниатюрная пластина с нанесенными на нее в определенном порядке фрагментами ДНК известной последовательности для проведения генетического анализа.

Описание

ДНК-микрочип – устройство, созданное по аналогии с электронными микросхемами (чипами), предназначенное для одновременного выявления множества определенных последовательностей ДНК. ДНК-микрочип используется для изучения экспрессии генов и поиска мутаций в биомедицинских исследованиях. Микрочип изготавливается из стекла, силикона или пластика. ДНК наносится на него методом машинной микропечати и химической пришивки в виде множества упорядоченных точек, каждая из которых содержит равное количество синтезированных ДНК-фрагментов,  имеющих уникальную последовательность. В других технологиях гибридизационного анализа генов комплементарные фрагменты ДНК пришивают к поверхности микроскопических шариков. Современные ДНК-микрочипы могут одновременно измерить экспрессию десятков тысяч генов у человека и выявить около миллиона мутаций. Принцип работы микрочипа для изучения экспрессии генов состоит в следующем. Активная работа гена в данной ткани выражается в накоплении его матричной РНК (мРНК). Все мРНК экстрагируются из образца ткани, и с помощью фермента обратной транскриптазы на них синтезируется т.н. комплементарная ДНК (кДНК), которая значительно устойчивей и удобней в работе, чем мРНК. Полученный набор кДНК метят с помощью флуоресцентных или радиоизотопных меток. Содержание индивидуальных кДНК в образце прямо пропорционально содержанию их мРНК-матриц и, следовательно, уровню активности соответствующих генов. Смесь кДНК наносят на микрочип, в каждой точке которого пришиты ДНК-фрагменты, соответствующие кодирующей последовательности одного из генов. кДНК находят «свои» точки и связываются (гибридизуются) с ними по принципу комплементарности. Чем больше в растворе кДНК данного вида, тем больше ее прикрепляется к своей точке. Затем специальное сканирующее устройство определяет содержание кДНК в каждой точке микрочипа, а программа соотносит его с названием гена, представленного данной точкой. Результатом ДНК-микрочипового исследования является матрица из точек, интенсивность которых прямо пропорциональна активности соответствующих генов. 

Авторы

• Народицкий Борис Савельевич, д.б.н.
• Ширинский Владимир Павлович, д.б.н.
• Нестеренко Людмила Николаевна, к.б.н.

Ссылки

1. DNA Chip Technology / Office of Science Education and Outreach: Research Technique Fact Sheets URL: http://www.genome.gov/DIR/VIP/Learning_Tools/Fact_Sheets/dna_chip.html (дата обращения 12.10.2009)
2. Ke Y., Stuart L., Yung C., Yan L., Hao Y. Self-assembled water-soluble nucleic acid probe tiles for label-free RNA hybridization assays.// Science – № 5860 (319), 2008 – P.180-183

Иллюстрации

Микрочип для 40000 проб, в котором каждая точка отображена псевдоцветом в соответствии с уровнем экспрессии соответствующего ей гена. Источник: Wikipedia, the free encyclopedia. URL: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/Microarray2.gif (дата обращения 12.10.2009)

Теги

Разделы

Диагностические методы с применением фиксированных наноструктур
Выделение и иммобилизация биологических веществ с применением наноматериалов
Молекулярное распознавание c применением наноматериалов
Биологические методы, основанные на амплификации
Люминесцентная микроскопия
Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др.
Формирование наноматериалов с использованием биологических систем и/или методов
Иммобилизация мицелл и биологических нанообъектов
Методы, основанные на специфических взаимодействиях биологических молекул
Бионанотехнологии
Сенсоры на основе наноструктур и наноматериалов
Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)
Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов
Методы формирования наноматериалов
Управляемые методы формирования наноструктур
Методы нанесения элементов наноструктур и наноматериалов
Бионаноматериалы и биофункционализированные наноматериалы
Элементы или наборы элементов, контролируемо модифицированные функциональными молекулами, мицеллами или биологическими объектами субмикронных размеров
Наноматериалы
Наноструктуры
Продукты нанотехнологий
Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем
Технология
Наука

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)