BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KĨ THUẬT DI TRUYỀN Nhóm: GVHD: Hồ Viết Thế Wed, Sep, 17th, 2014 ĐỀ TÀI Kĩ Thuật Microarray Danh sách nhóm  Nguyễn Thị Trường An  Nguyễn Thị Chiến  Huỳnh Thị Luyên  Nguyễn Thị Phúc  Hoàng Thị Quý  Trần Thị Hồng Nhung NỘI DUNG Tổng quan Microarray  Kĩ thuật chế tạo Microarray  Quy trình làm việc  Phân tích hình ảnh  Phân tích liệu  Kết luận  • TỔNG QUAN VỀ MICROARRAY Giới thiệu lịch sử phương pháp  Khái niệm  Cấu tạo  Phân loại  Giới thiệu lịch sử phương pháp Hình 1. Lịch sử pp Microarray Khái niệm Microarrays giá thể rắn, gắn mẫu dò (vì gắn tới hàng chục ngàn mẫu dò vài cm vuông nên gọi micro) sau người ta lai trình tự đích đánh dấu với mảng (giá thể + mẫu dò) xác định tín hiệu lai. Phân loại Theo mật độ mẫu dò -Mật độ cao -Trung bình -Thấp Theo loại mẫu dò: Cell array, glycan array, DNA array, RNA array, Protein array . Cấu tạo (DNA Microarray) DNA microarray hay gọi DNA chip, chế tạo mặt thủy tinh nylon silicon .bằng kỹ thuật tự động tốc độ cao, gồm vô số probe (đoạn dò) biết trước trình tự. Cấu tạo (DNA Microarray) - Probe để gắn tren mảng cần lựa chọn kỹ theo mục đích sử dụng. - Có thể oligonucleotide ngắn (15-25 nucleotide), oligonucleotide dài (50-120 nucleotide) cDNA (dài 100-3000 bp) QUY TRÌNH LÀM VIỆC CỦA MICROARRAY phương pháp phát 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 mẫu nghiên cứu khác nhau. Đánh đấu màu phát quang cho mRNA Trộn chung mRNA loại mẫu cho tiến hành lai axit nucleic đĩa microarray. Phát phản ứng lai nhờ phản ứng huỳnh quang ghi lại phim ảnh. Sử dụng phương trình phần mềm chuyên dụng để xác định biểu gene mẫu phân tích. Xác định phân tích tín hiệu lai Hiệu lai khác tạo tin hiệu màu khác mảng. Mảng chứa probe cDNA Mảng probe oligoNu ỨNG DỤNG KĨ THUẬT MICROARRAY Ứng dụng Microarray quản lí môi trường  Xác định vi sinh vật - Các microarray chứa hàng trăm mẫu dò oligonucleotide, mẫu dò đại diện cho chủng/loài/giống vsv khác cho phép phát nhanh với hiệu suất cao nhiều vsv từ loại mẫu nào. Có thể dùng microarray để phát thực phẩm nhiễm khuẩn, vsv gây bệnh cho động, thực vật quy mô lớn. Nghiên cứu mức đa dạng vsv đất tính chống chịu độ màu mỡ đất biến thiên độ đa dạng theo hoạt động nông nghiệp - - Ứng dụng Microarray y khoa Chẩn đoán bệnh Một số bệnh chẩn đoán thành công phương pháp Microarray đột biến NST ung thư tiền liệt tuyến, ung thu gan, ung thư vú .  Khám phá gene Chẩn đoán bệnh có liên quan đến bất thường trình tự nucleotide acid bệnh NST, phát chủng loại tác nhân gây bệnh cho người HIV, HBV, .  Ứng dụng Microarray công nghệ sinh học  Xác định gene có biểu mẫu mô không.  Xác định trình tự gene đột biến TRIỂN VỌNG CỦA PP MICROARRAY     Tìm kiếm loại thuốc trị bệnh Xác định hoạt động gene Tìm vi trùng gây hại Chẩn đoán ung thư vú Tìm kiếm loại thuốc trị bệnh   Trước đây, để tìm loại thuốc mới, người ta phải gần 15 năm với chi phí khổng lồ. Hướng ứng dụng chip sinh học để tìm thuốc trị bệnh tương lai phù hợp vs bệnh nhân với thời gian nhanh Xác định hoạt động gen    Cho đến nay, sau giải xong trình tự gen người người chưa hiểu hết nó. Hiện việc xác định hoạt động gene khó khăn ( xác định enzyme hay protein). Các nhà khoa học hi vọng tương lai vs chip sinh học việc dễ dàng Tìm vi trùng gây hại Hiện côn trùng gây bệnh xác định chủ yếu pp cổ điển cho kết chậm. Gần đây, trường ĐH ETH Thuỵ Sỹ nhà khoa học sáng chế loại chip sinh học xác định nhanh chóng loại vi trùng gây bệnh thể ( vs giọt máu 6-8 tiếng xác định 80% 55 loại vi trùng).  Chẩn đoán ung thư vú   Để chẩn đoán phân loại bệnh trạng bệnh nhân, người ta sản xuất loại chip sinh học DualChipTM vs 160 gene để phân biệt bệnh ung thư. Hầu hết nghiên cứu hướng tới việc giải độ nhạy tính đặc hiệu Microarray để áp dụng trực tiếp với mẫu môi trường. [...]... Mảng chứa probe cDNA Mảng probe oligoNu ỨNG DỤNG KĨ THUẬT MICROARRAY Ứng dụng của Microarray trong quản lí môi trường  Xác định vi sinh vật - Các microarray này chứa hàng trăm mẫu dò oligonucleotide, mỗi mẫu dò đại di n 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... situ (oligo) inchọn được mẫu dò, quang hoạt inquang hoạt gắn áp điện in (in)điện lên bề in áp chúng mặt mảng in vi lỏng in vi lỏng KĨ THUẬT CHẾ TẠO MICROARRAY  In kim Sản xuất DNA microarray sử dụng contact tip deposition printing (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... 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 Trộn chung các mRNA của các loại mẫu và cho tiến hành lai axit nucleic trên đĩa microarray Phát hiện phản ứng lai nhờ phản ứng... Ứng dụng của Microarray trong y khoa Chẩn đoán bệnh Một số bệnh được chẩn đoán thành công bằng phương pháp Microarray do đột biến NST như ung thư tiền liệt tuyến, ung thu gan, ung thư vú  Khám phá gene Chẩn đoán các bệnh có liên quan đến những bất thường về trình tự nucleotide acid như các bệnh NST, phát hiện các chủng loại của các tác nhân gây bệnh cho người HIV, HBV,  Ứng dụng của Microarray trong...KĨ THUẬT CHẾ TẠO MICROARRAY CHẾ TẠO MẢNG CHẾ TẠO MẢNG (array) (array) Cơ chất - Gắn ổn định với mẫu dò - Tín hiệu nền gây nhiễu thấp Bằng cách - t/c hoá học đồng Bằng 22cách nhất - Chất lượng dữ liệu cao Cố định... nhân gây bệnh cho người HIV, HBV,  Ứng dụng của Microarray trong công nghệ sinh học  Xác định gene có biểu hiện ở trong một mẫu mô nào đó không  Xác định trình tự gene hoặc đột biến 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,... 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 . 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 Tổng hợp in situ (oligo) - in quang hoạt - in áp điện - in vi lỏng Tổng. THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KĨ THUẬT DI TRUYỀN Nhóm: 4 GVHD: Hồ Viết Thế Wed, Sep, 17 th , 2014 ĐỀ TÀI Kĩ Thuật Microarray Kĩ Thuật Microarray Danh sách nhóm  Nguyễn Thị Trường. (oligo) - in quang hoạt - in áp điện - in vi lỏng 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