實驗揭示生物芯片在醫學基礎研究中的應用

    生物芯片由於(yu) 其高通量的特性，逐漸成為(wei) 醫學研究中*的實驗手段。利用生物芯片可以從(cong) 基因組和組兩(liang) 大方麵對疾病發生的分子機製進行研究，從(cong) 基因水平探索疾病發生與(yu) 基因的關(guan) 係，如DNA水平、RNA水平和表觀遺傳(chuan) 學水平。蛋白質是基因表達的產(chan) 物，是生物功能的主要體(ti) 現者，蛋白質的結構和功能直接影響著生命活動的變化，對基因表達的蛋白質水平進行定性、定量的研究，能夠真實地解釋各種疾病現象。

    很多疾病的產(chan) 生與(yu) 基因有直接或間接的關(guan) 係，這種關(guan) 係體(ti) 現在3個(ge) 層次：①DNA水平，包括遺傳(chuan) 因素後天的遺傳(chuan) 物質變異，遺傳(chuan) 因素如致病基因和疾病易感基因，後天的遺傳(chuan) 物質變異包括DNA水平上的基因突變、染色體(ti) 變異等。這種改變在腫瘤發生中特別重要，癌基因的擴增、抑癌基因的缺失均與(yu) 腫瘤發病的多個(ge) 步驟密切相關(guan) 。②有些疾病雖然沒有基因的變異，但與(yu) 基因的調控與(yu) 轉錄有關(guan) ，基因的異常表達導致蛋白質功能失調，zui終導致疾病的產(chan) 生。轉錄水平的基因表達譜從(cong) mRNA水平反映了細胞或組織特異性表型和表達模式，臨(lin) 床上出現的症狀和體(ti) 征有著必然的內(nei) 在。運用大規模、高通量的基因芯片技術，對大量的同一類型疾病狀態下的各類組織和細胞的mRNA表達譜進行生物信息學和統計學的比較分析，可以建立疾病類型特定的基因表達譜數據庫並找出各類疾病及亞(ya) 型的相關(guan) 基因，闡述各種疾病發生過程中各基因的作用機製。③表觀遺傳(chuan) 的改變也是各類疾病發生的重要因素，已經發現腫瘤等疾病跟相關(guan) 基因的空間結構及大量存在的甲基化、乙酰化等修飾有關(guan) ，生物芯片是研究甲基化、乙酰化等修飾很有力的工具。疾病在基因水平、轉錄水平和表觀遺傳(chuan) 學水平的異常zui終都是通過蛋白質的表達與(yu) 活性改變而起作用的。生物芯片技術可以從(cong) 疾病發生的上述幾個(ge) 層麵進行機製研究。

    由於(yu) 基因芯片的大規模、集成化等優(you) 點，使得它對比傳(chuan) 統方法有*的優(you) 勢。雖然目前它還沒有大規模用於(yu) 臨(lin) 床診斷，但經過近10多年的不懈努力，生物芯片技術已開始從(cong) 不成熟逐步走向成熟，並已開始給生命科學研究的許多領域開始帶來衝(chong) 擊，甚至是革命。雖然它在很多技術細節上還有待完善，例如隨著芯片集成度的提高，對高精度檢測器的要求迫在眉睫，並需要結合新的實驗手段。但在前期的科研工作中已顯示了巨大的作用及應用潛力，在不久的將來，基因芯片技術會(hui) 廣泛地應用於(yu) 更多的領域。