ДНК-микрочип

Микрочип для 40000 проб

ДНК-микрочип (англ. DNA microarray) — это сложная технология, используемая в молекулярной биологии и медицине. ДНК-микрочип состоит из тысяч микроскопических точек дезокси-олигонуклеотидов. Каждая точка содержит порядка пикомолей ДНК специфической последовательности. Олигонуклеотид может являться коротким участком гена или другого компонента ДНК, и используется для гибридизации с кДНК или мРНК. Гибридизация зонда и мишени регистрируется и количественно определяется при помощи флюоресценции или хемолюминесценции, что позволяет определять относительное количество нуклеиновой кислоты с заданной последовательностью в образце.

В обычном ДНК микрочипе зонды ковалентно прикрепляются к твердой поверхности — стеклянному или кремниевому чипу. Другие платформы, например, выпускаемые Illumina, используют микроскопические шарики вместо больших твердых поверхностей. ДНК микрочипы отличаются от других микрочипов только тем, что их применяют для измерения ДНК или как часть более сложной системы детекции и анализа ДНК.

ДНК микрочипы используют для анализа изменения экспрессии генов, выявления однонуклеотидных полиморфизмов, генотипирования или повторного секвенирования мутантных геномов. Микрочипы отличаются по конструкции, особенностям работы, точности, эффективности и стоимости.

История

Технология микрочипов берет начало от Саузерн блоттинга — методики, в которой фрагментированную ДНК переносят на субстрат и затем вносят зонд с известным геном или участком гена. Использование набора различных ДНК в чипах для определения паттернов экспрессии генов было впервые описано в 1987 году и ДНК-чипы использовали для определения особенностей регуляции экспрессии генов интерферонами.^[1] Ранние ДНК-микрочипы были сделаны путем раскапывания микроколичеств кДНК на фильтровальную бумагу. Использование миниатюрных чипов для определения особенностей экспрессии генов было осуществлено в 1995 году^[2] и полный эукариотический геном (Saccharomyces cerevisiae) был размещен на микрочипе в 1997 году.^[3]

Примечания

1. ↑ Kulesh DA, Clive DR, Zarlenga DS, Greene JJ (1987). «Identification of interferon-modulated proliferation-related cDNA sequences». Proc Natl Acad Sci USA 84: 8453–8457. DOI:10.1073/pnas.84.23.8453. PMID 2446323.
2. ↑ Schena M, Shalon D, Davis RW, Brown PO (1995). «Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray». Science 270: 467–470. DOI:10.1126/science.270.5235.467. PMID 7569999.
3. ↑ Lashkari DA, DeRisi JL, McCusker JH, Namath AF, Gentile C, Hwang SY, Brown PO, Davis RW (1997). «Yeast microarrays for genome wide parallel genetic and gene expression analysis». Proc Natl Acad Sci USA 94: 13057–13062. DOI:10.1073/pnas.94.24.13057. PMID 9371799.