表達(dá)譜芯片的制備
1992年,Stephen Fodor博士建立了Affymetrix公司;
Affymetrix公司在基因芯片領(lǐng)域具有很高的地位,以“原位光刻合成技術(shù)”的基因表達(dá)譜芯片最著名;
它的表達(dá)譜芯片分為傳統(tǒng)的in vitro transcription (IVT)芯片和新一代的whole transcription (WT)芯片;
在GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的大多數(shù)表達(dá)譜芯片都是Affymetrix公司;
在GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中,我們能夠看到每個(gè)芯片ID對(duì)應(yīng)的gene symbol,以及代表基因表達(dá)量的數(shù)值,但更深入的原理知之甚少,所以今天就簡(jiǎn)單和大家介紹一下Affymetrix的IVT芯片;
可以將芯片理解成一張精密的玻璃板,術(shù)語(yǔ)叫晶片Wafer, 晶片泡入硅烷后,就沾有硅烷,再鋪上一層帶有光敏阻斷分子的接頭分子,這個(gè)光敏阻斷分子特別的重要,當(dāng)紫外照射后,光敏阻斷分子就會(huì)掉落,堿基基團(tuán)得以暴露,就可以連接下一個(gè)堿基,這里加的所有堿基也是帶著光敏阻斷分子的,我們可以想象一下,一張晶片,假設(shè)有十萬(wàn)個(gè)接頭分子,其中1萬(wàn)個(gè)接頭分子的下一個(gè)堿基是腺嘌呤,那么我們只需要用一張擋板蓋住剩余9萬(wàn)個(gè)接頭分子,用紫外照射那一萬(wàn)個(gè)接頭分子,光敏阻斷分子脫落,然后加帶有光敏阻斷分子的腺嘌呤,再加入封帽基團(tuán),封帽基團(tuán)結(jié)合沒(méi)有光敏阻斷分子的孔,防止剛剛堿基沒(méi)加上的,導(dǎo)致序列錯(cuò)誤;
隨后,逐個(gè)通過(guò)紫外照射--加堿基--封帽基團(tuán)--紫外照射--加堿基--封帽基團(tuán);
Affymetrix的IVT,每個(gè)序列25個(gè)堿基,也叫DNA探針;
至此,芯片制作完畢;
然后就是待測(cè)樣品制備:
total RNA因?yàn)榫哂衟olyA尾巴,所以先用oligdT引物將mRNA反轉(zhuǎn)+復(fù)制為cDNA,因?yàn)閏RNA與DNA探針結(jié)合更緊密,所以這里的cDNA轉(zhuǎn)錄為帶有生物素標(biāo)記的cRNA,cRNA經(jīng)過(guò)片段化,與剛剛做好的芯片結(jié)合,通過(guò)加入藻紅蛋白鏈酶親和素,掃描每個(gè)feature的熒光強(qiáng)度即可知道每個(gè)ID的表達(dá)量;
前面我們提到的玻璃晶片內(nèi)部是一個(gè)個(gè)feature,每個(gè)feature代表一個(gè)基因的一個(gè)探針,一個(gè)基于會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)探針,由于是采用polyA反轉(zhuǎn)的方法,所以探針設(shè)計(jì)也都是RNA的3'端,這也具有很大局限性,因?yàn)橛行┗驎?huì)經(jīng)過(guò)可變剪切,3‘IVT只是設(shè)計(jì)在基因的3’端,忽略了其它exon;
因此,把其它exon也考慮進(jìn)去的WT芯片應(yīng)運(yùn)而生,在所有exon,甚至exon-intron之間設(shè)計(jì)了探針;
我們?cè)贕EO分析轉(zhuǎn)錄組時(shí)候常常遇到一個(gè)ID對(duì)應(yīng)的gene symbol有多個(gè)基因名,為什么呢?
因?yàn)槎鄠€(gè)基因的3‘端序列一樣,就導(dǎo)致了一個(gè)ID對(duì)應(yīng)多個(gè)基因,遇到這種ID就只能排除,這也是WT芯片的優(yōu)勢(shì),可以通過(guò)在其它exon區(qū)設(shè)計(jì)探針,區(qū)分開每個(gè)基因;
四不四又掌握了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)呢~
可以和身邊的人普及表達(dá)譜芯片嘍~
注意今天講的是Affymetrix家的3‘IVT芯片
其他家的芯片知識(shí)也會(huì)陸續(xù)放送,敬請(qǐng)期待吧~
2016年3月,Affymetrix被賽默飛收購(gòu)……