Kỹ thuật di truyền kỹ thuật microarray

Khái niệmMicroarrays là một giá thể rắn, ở trên gắn các mẫu dò vì có thể gắn tới hàng chục ngàn mẫu dò trên vài cm vuông nên gọi là micro sau đó người ta lai các trình tự đích đã đán

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI

Kĩ Thuật Microarray

Giới thiệu lịch sử của phương pháp

Hình 1 Lịch sử pp Microarray

Khái niệm

Microarrays là một giá thể rắn, ở trên gắn các mẫu dò ( vì có thể gắn tới hàng

chục ngàn mẫu dò trên vài

cm vuông nên gọi là micro ) sau đó người ta lai các trình tự đích đã đánh dấu với mảng này (giá thể + mẫu dò) và xác định tín hiệu lai.

array

Cấu tạo (DNA Microarray)

DNA microarray hay còn gọi là DNA chip, được chế tạo trên mặt thủy tinh hoặc nylon hoặc silicon bằng kỹ thuật tự động tốc độ cao, gồm vô số các probe (đoạn dò) đã biết trước trình tự

Cấu tạo (DNA Microarray)

- Probe để gắn tren mảng cần được lựa chọn

kỹ theo mục đích sử dụng

- Có thể là oligonucleotide ngắn (15-25

nucleotide), oligonucleotide dài (50-120 nucleotide) hoặc cDNA (dài 100-3000 bp)

KĨ THUẬT CHẾ TẠO MICROARRAY

 chọn được mẫu dò, gắn (in) chúng lên bề mặt mảng.

Bằng 2 cách

Cố định (cDNA)

- in kim -In vi tiếp xúc -In vi kênh -In mạ

Cố định (cDNA)

- in kim -In vi tiếp xúc -In vi kênh -In mạ

KĨ THUẬT CHẾ TẠO MICROARRAY

Sản xuất DNA microarray sử dụng contact tip deposition printing (in kim)

 In kim

QUY TRÌNH LÀM VIỆC CỦA

MICROARRAY

 Nguyên lí/ nguyên tắc chung

- Dựa trên phép lai giữa DNA-DNA hoặc

DNA-RNA, giữa các mẫu DNA đã được

đánh dấu gắn trên bề mặt cứng qua các liên kết hóa học

- Phương pháp này cho kết quả định tính (sự biểu hiện của gene) hay định lượng (mức độ biểu hiện) và có thể thực hiện một lần với hàng ngàn gene

QUY TRÌNH LÀM VIỆC CỦA

MICROARRAY

phương pháp phát hiện mẫu lai

Gắn gene lên đĩa microarray có phủ lớp polylisine để gắn chặt gen Cho DNA biến tính để tách DNA thành mạch đơn.

Tách mRNA ở các mẫu nghiên cứu khác nhau Đánh đấu màu phát quang cho các mRNA

Phát hiện phản ứng lai nhờ phản ứng huỳnh quang và ghi lại trên phim ảnh.

Sử dụng các phương trình phần mềm chuyên dụng để xác

định sự biểu hiện của các gene của các mẫu phân tích.

Trộn chung các mRNA của các loại mẫu và cho tiến hành lai axit nucleic trên đĩa microarray.

Xác định và phân tích tín hiệu lai

Hiệu quả lai khác nhau tạo ra các tin hiệu màu khác nhau trên mảng.

Mảng chứa probe cDNA

Mảng probe

oligoNu

ỨNG DỤNG KĨ THUẬT MICROARRAY

Ứng dụng của Microarray trong quản lí

môi trường

- Các microarray này chứa hàng trăm mẫu dò

oligonucleotide , mỗi mẫu dò đại diện cho các

chủng/loài/giống vsv khác nhau cho phép phát hiện nhanh với hiệu suất cao nhiều vsv từ hầu như bất cứ loại mẫu nào.

- Có thể dùng microarray để phát hiện thực phẩm nhiễm khuẩn, vsv gây bệnh cho động, thực vật trên quy mô lớn.

- Nghiên cứu mức đa dạng của vsv đất đối với tính

chống chịu và độ màu mỡ của đất cũng như biến thiên

độ đa dạng theo hoạt động nông nghiệp

Ứng dụng của Microarray trong y khoa

Ứng dụng của Microarray trong công nghệ sinh học

mô nào đó không

TRIỂN VỌNG CỦA PP

MICROARRAY

 Tìm kiếm các loại thuốc trị bệnh

 Xác định sự hoạt động của gene

 Tìm vi trùng gây hại

 Chẩn đoán ung thư vú

Tìm kiếm các loại thuốc trị bệnh

 Trước đây, để tìm ra một loại thuốc mới,

người ta phải mất gần 15 năm với chi phí

khổng lồ

 Hướng đi mới là ứng dụng chip sinh học để tìm thuốc trị bệnh trong tương lai phù hợp vs từng bệnh nhân với thời gian nhanh nhất

Xác định sự hoạt động của gen

 Cho đến nay, sau khi giải xong trình tự bộ gen người nhưng con người chưa hiểu hết về nó

 Hiện nay việc xác định sự hoạt động của một gene còn rất khó khăn ( xác định enzyme hay một protein)

 Các nhà khoa học hi vọng trong tương lai vs chip sinh học thì việc này sẽ dễ dàng hơn

Tìm vi trùng gây hại

 Hiện nay côn trùng gây bệnh xác định chủ

yếu bằng pp cổ điển nhưng cho kết quả chậm

Gần đây, ở trường ĐH ETH ở Thuỵ Sỹ các nhà khoa học đã sáng chế ra một loại chip

sinh học có thể xác định nhanh chóng các

loại vi trùng gây bệnh trong cơ thể ( chỉ vs một giọt máu trong 6-8 tiếng có thể xác định được 80% của 55 loại vi trùng)

Chẩn đoán ung thư vú

 Để chẩn đoán và phân loại bệnh trạng của

từng bệnh nhân, người ta đã sản xuất ra một loại chip sinh học DualChipTM vs 160 gene để phân biệt các bệnh ung thư

 Hầu hết các nghiên cứu đều hướng tới việc giải quyết độ nhạy và tính đặc hiệu của

Microarray để áp dụng trực tiếp với mẫu môi trường