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第八章基因表达数据分析Where?Go?生物信息学和基因芯片是新内容;生物信息学基因芯片促进丰富一基因芯片简介1.基因芯片的发展历史Southern&NorthernBlotDotBlotMicroarrayMicroarray高通量、自动化、灵敏度高2.基因芯片的分类(一)按载体材料分类玻璃芯片、硅芯片、陶瓷芯片。(二)按点样方式分类原位合成芯片、点样芯片。(三)按基因芯片的使用功能测序芯片、表达谱芯片、基因差异表达分析芯片。

3.基因芯片的基本原理基因芯片（genechip），又称DNA微阵列（microarray），将大量探针以高密度固定于支持物上，然后与标记的核酸样品进行杂交，通过检测杂交信号的强弱进而判断样品中靶分子的数量。基因芯片的基本原理:碱基互补匹配。

4.基因芯片的技术流程芯片制作、样品制备、分子杂交、信号检测与结果分析基因芯片荧光标记的样品

共聚焦显微镜获取荧光图象杂交结果分析探针设计杂交芯片制作样品准备样品的分离纯化：DNA,mRNA扩增：PCR,RT—PCR，固相PCR样品的标记：荧光标记（常用Cy3、Cy5）分子杂交5.基因芯片的应用测序、表达谱分析、基因表达差异分析基因芯片测序流程基因芯片用于基因诊断:通过基因芯片诊断地中海贫血患者的血液细胞发现在B-珠蛋白基因中存在3个明确的突变位点.

探针设计解决杂交条件一致性问题芯片优化提高芯片制备效率公共数据库专用数据库确定目标选择待检测的目标序列数据分析分析杂交检测结果及可靠性基因芯片数据库图像处理数据库查询序列分析生物信息学数据挖掘数据可视化杂交检测图像基因芯片数据流图1.基因芯片数据流关系图体现在三个方面:芯片设计可靠性分析数据分析2.生物信息学在基因芯片中的应用(1)芯片设计的一般性原则(1)互补性(2)敏感性和特异性(3)容错性:采用冗余探针

(4)可靠性(5)可控性:设置质量控制探针(6)可读性:通过探针布局,使杂交信号便于观察理解

一个理想的基因芯片图像具有以下几个性质：（1）芯片单元的形状和尺寸相同；（2）每个单元的中心位于象素点上；（3）无灰尘等引起的噪声信号；（4）最小和均匀的图像背景强度。

(2)可靠性分析(3)数据分析图象预处理网格定位背景滤除荧光信号提取归一化处理Cluster配合TreeView软件红:正调节绿:负调节黑:不变化或参照存在的问题急需

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