[发明专利]中短片段脱氧核糖核酸芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物学芯片领域，尤其涉及一种中短片段脱氧核糖核酸芯片。本发明还涉及制备所述中短片段脱氧核糖核酸芯片的方法。

背景技术

20世纪90年代中期，美国Affymetrix公司等发明的高密度DNA芯片(DNAchip)，即又称基因芯片(Gene Chip)，它是寡聚核苷酸(Oligonucleotide)探针的高密度阵列，是在一基底上原位合成小片段DNA芯片，参见美国第5,445,934号专利，这一类DNA芯片以玻璃或硅片为基底，将约1平方厘米的基底划分为成千上万个方格，然后覆盖一层光敏基团。在选定的方格内，进行光照后去掉光敏感基团对此点的保护，然后加上带有相同光敏基因的核苷酸进行原位合成；重复以上操作，即可任意定位合成所需的寡聚核苷酸系列直至制成整个芯片。参见美国第5,571639号专利，核苷酸阵列的制作也可利用计算机的参与来完成。由此可见，上述专利所公开的技术方案，其优点是可合成高密度的寡聚核苷酸(小片段DNA，或称DNA探针)阵列，例如，已达到40万种阵列芯片，可以最大程度地体现平行处理的原则，因此，它获得的信息也很丰富。但是它也有不足之处，主要就是小片段DNA芯片的探针核苷酸对只有25个，探测一个基因的灵敏度相对较低，可能产生假阴性。

中国发明专利说明书CN1109111C(公告日2003年5月21日)公开了探针长度为10K～200K核苷酸对的大片段脱氧核糖核酸芯片的制备方法。该专利的出现很好的克服了寡核苷酸小片段DNA探针灵敏度低的缺陷，但由于探针长度很长，导致相对来说，存在特异性较差的特点，可能产生假阳性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种灵敏度和特异性相对都高的DNA探针芯片。为此，本发明还提供制备所述中短片段脱氧核糖核酸芯片的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种中短片段脱氧核糖核酸芯片，由中短片段脱氧核糖核酸序列点样在经处理的固相支持物表面组成，所述中短片段脱氧核糖核酸序列的片段长度为100～200bp。

本发明制备中短片段脱氧核糖核酸芯片的方法，其包括如下步骤：a、通过RefSeq数据库获得目前已知所有基因的序列，根据这些序列设计相应的PCR引物，并保证读码框的正确度，即翻译出的多肽序列是相应完整蛋白的一部分；b、根据基因不同的功能分类，依次合成某一类别中的所有引物序列，然后通过PCR扩增获得探针序列，并克隆至原核质粒载体中；c、制备包含某一个或数个类别所有探针的小芯片，所述芯片可以推向市场进行销售；d、等到扩增完成的基因数达到一万以上的时候，即可制备一张全基因芯片，并随着获得的片段增加而使芯片上包含的探针数不断增多。

本发明由于提供了中短片段脱氧核糖核酸芯片，同时所述中短片段脱氧核糖核酸能通过PCR过程来制备，同时提高了灵敏度和特异性，同时增加了中短片段脱氧核糖核酸选择的灵活性，并且在进行这类芯片生产制造过程中同时可获得较多的副产品，例如这些探针可用于表达多肽，用于制备相应的抗体；可作为探针用于原位杂交；扩增这些短片段产物的PCR引物可用于定量PCR的反应来检测表达谱芯片结果，这些都是以往的DNA芯片所没有的优质特征。

附图说明

图1是本发明中短片段脱氧核糖核酸芯片制备过程以及探针应用的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示为本发明的中短片段脱氧核糖核酸芯片制备过程的流程图，包括如下步骤：设计引物，设计得到的PCR引物可用于定量PCR；从构建好的cDNA文库中通过设计好的PCR引物预扩增中短片段PCR产物，预扩增后的片段克隆至原核质粒载体中，并用测序方法进行验证，看是否是目的片段；验证之后可以在同等条件下进行正式PCR扩增；得到的PCR产物可以用于芯片制造，同时也可以应用于原位杂交等。克隆在质粒载体中的片段可以亚克隆至表达载体中，进行多肽原核表达。

本发明所采用的中短片段脱氧核糖核酸由抽提自人类、小鼠、及大鼠的血液中通过PCR反应获得。

实施例一  两种不同芯片平台灵敏度的比较

我们比较两种不同长度探针，A芯片探针长度25个核苷酸，B芯片60个核苷酸。下表计算的是四份样品在不同平台中的检出率。

两种不同芯片平台的检出率

从结果中我们可以看出，A平台(探针短)的检出率低，B平台(探针长)的检出率高。