188bet博金宝官方网站安捷伦101:介绍微阵列和基因组学

我们正处在一个革命时代的神秘生活最终解释。这将导致突破医疗保健、农业、替代能源和许多其他的事情,这将提高我们的生活质量和我们的孩子。

生命科学行业代表安捷伦科技公司增长最快的市场机会,和微阵列是我们的一个最突188bet博金宝官方网站出的技术平台。但是为了解释微阵列,我首先需要谈论的机器在我们的细胞。

我使用术语“机械”的目的。考虑一个略过时,数控机床。你会给机器一块材料和纸带。程序包含的纸带�数值指示移动工具和块材料。结果是精确的加工件。建立一个复杂的产品,比如汽车,你需要许多不同的部分,但是每个可以通过使用适当的程序从图书馆的纸带。

我们的细胞在相同的方式工作。在每个单元的中心是一个袋子的分子称为核,该基金持有所有的指令和控制每个细胞的结构和活动。这些指令编码的DNA分子中类似于纸带。作为一个整体,我们称之为DNA基因组。的指令集称为一块部分基因。

我将解释,安捷伦使用DNA微阵列是由,188bet博金宝官方网站所以我们称之为DNA微阵列或基因阵列。这个DNA的测量和研究基因组学。

块的部分被称为蛋白质的细胞是一类分子。每个单元格都包含成千上万的小工厂,制造蛋白质。这些工厂工作,这里就像我们的数控机床,被称为核糖体。说明来自细胞核的DNA图书馆。

当需要一个特定基因,细胞不检查它的图书馆。相反,它使一个副本。从最初的复制略有不同;这是一个专门的分子信使核糖核酸或信使核糖核酸为短。

下图显示了信息编码在纸带和DNA或RNA。纸带商店的字母和标点符号,莫尔斯电码等编码漏洞的存在与否。几乎相同的单位的DNA分子链排列就像一个旋转楼梯。每一步的楼梯可以有一个四个不同的化学结构。这些步骤被称为基地或核苷酸。

每个基本可以化学腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,方便地表示为A、G、C、或T。综上所述,三个代表指令添加一个相邻的基地氨基酸,或者告诉核糖体启动或停止制造蛋白质。氨基酸是蛋白质的基石和组装的核糖体根据指令指定的信使RNA。

代码来指定一个人是一个旋转楼梯的DNA与约30亿步,不到一个字节的数字信息。达尔文曾谈论生活的“最美丽的终极形式。”He didn't know that every creature reproduces and thrives by following instructions from the same simple molecules of DNA and RNA.

DNA分子有两个联锁链,包括所谓的双螺旋结构。链是由债券之间的基础薄弱。重要的是,一个债券只与T,而G债券只与C。

单股DNA可以存在,但是这些链只会坚持强烈,形成双螺旋结构如果两个链互补——如果一个在每个链线了T其他的,G线了C。这个互补结合DNA的显著特性,包括基因的RNA复制能力和复制整个分子。这也是安捷伦的基因组测定产品的基础。188bet博金宝官方网站

从DNA微阵列

DNA微阵列是简单的概念,但其背后的技术经过多年的发展和完善。我们拿一块玻璃和存款成千上万的斑点的单链DNA。每个点都包含分子与一个独特的碱基序列,即,一个不同的基因编码。

由于分子是单链,他们渴望与第二个链互补序列。如果你洗澡数组复杂混合物的单链DNA,每个点都抢到任何碰巧得到的互补链,但它会忽略其他分子。当你洗掉混合物,任何分子,没有找到自己的灵魂伴侣也会冲走。

通过配置的微阵列补的遗传密码你正在寻找,你可以单独和隔离它从所有其他的DNA。

这是很酷的,但是你如何衡量的DNA量坚持现货吗?这是非常丰富多彩。洗你的样本在数组之前,您将荧光分子连接到每个DNA链使用安捷伦科技公司设计一个协议。188bet博金宝官方网站就像那些在黑暗中发光的油漆在黑光下,这些荧光标记将点亮,当被合适的激光。

我们卖乐器被称为芯片扫描仪扫描激光在微阵列和各点产生的形象。点的亮度告诉我们多少DNA样本。如果黑色现货,我们什么都不知道。如果它是光明的,我们知道有很多互补序列的样本。我们甚至可以使用两种不同颜色的荧光标记和在同一时间做两个实验在一个微阵列。

我们如何把所有这些不同的序列在一个芯片吗?安捷伦惠普(188bet博金宝官方网站hewlett - packard)出来的,对吧?当然,我们使用喷墨打印。

想到的一个,T,G,C不同颜色的墨水。我们建立的分子基础,印刷第一一个的,那么T的年代,G的年代,C的,所以每一个地方都有印刷正确的基础。然后我们经过这个过程一次又一次。

每四个通过喷墨头,我们再添加一个基地分子。我们重复这个60至200倍,这取决于我们希望最后的链长。当然,我们不使用的喷墨头在电脑商店你可以买到;我们的打印机是特别设计的DNA分子。

微阵列的应用程序

我们现在知道,有广泛的基因组变异个体,形式的缺失或重复的基因。这是被低估了的程度出现之前的微阵列。188bet博金宝官方网站安捷伦科技公司率先使用微阵列来衡量这些所谓的拷贝数变异(基因拷贝数异变)。

假设你是一位医学研究人员。你学习一种罕见的先天性疾病被称为“18问缺失综合症”。Human DNA is stored on 23 pairs of chromosomes. In this disease, a portion of chromosome 18 that should contain hundreds of genes is missing. This leads to mental retardation, limb abnormalities and many other symptoms. But there are large variations in the symptoms seen in different children. You want to find out why.

幸运的是,您使用的是安捷伦的微阵列。188bet博金宝官方网站事实证明,在18号染色体的位置是可变的。安捷伦的C188bet博金宝官方网站NV的应用程序,您就可以非常精确测量————打破发生染色体的多少是失踪。现在您可以关联的位置与变量在你的病人症状。

其他科学家正在使用安捷伦微阵列研究癌症。188bet博金宝官方网站因为癌症细胞的染色体异常——许多片段缺失或重复CNV测量中发挥关键作用的理解和诊断这些细胞的病理。

值得注意的是,同样的技术可以测量DNA也可以测量RNA, RNA还结合单链DNA。这开辟了大量的额外的研究。我将提到一个,基因表达分析。

记住,蛋白质,你需要一个基因的信使RNA。如果我们测量的信使RNA在示例中,我们可以找出哪些蛋白质细胞试图使,和数量。微数组技术,科学家们已经发现某些疾病,环境条件或发展阶段导致宽变化的每个细胞内的基因的信使RNA。

除了被用于研究,我们的基因表达阵列也被用于医疗实践。安捷伦科技公司开发了第一个188bet博金宝官方网站合作伙伴的一个新类诊断被FDA批准。这个基因表达测定可以预测乳腺癌的严重性,使医生能够优化治疗的疾病。

分子疯了

是过去几十年的另一个重要创新聚合酶链反应。PCR是一种方法,使您能够花少量的DNA,使尽可能多的副本。

你开始与一块双链DNA -这是正常的形式和加热。热使两条线分开。然后冷却。如果你有合适的酶和核苷酸在烧杯,每个链会再生失踪的互补链的DNA。现在有两块双链DNA完全相同的。

如果你再循环,原分子分割成四个部分,每一个都将再生产量四双链。正如您可以看到的,每个阶段的热循环得到分子的两倍。三十个周期为每一个让你十亿。让你一万亿四十周期。

令人惊异的是你能做什么感谢Kary Mullis,开车时谁想出这个想法从旧金山到奇诺。他获得诺贝尔奖,128年小的旅行路线。

这是有点比我刚刚描述的更复杂,但这就是机制。PCR是生物技术产业的主力工具。它的许多应用程序之一是放大DNA在鼻拭子,获得足够的分子来确定你可能会感染细菌。

188bet博金宝官方网站安捷伦现在卖酶试剂和热循环PCR的工具。当我们获得这些成为安捷伦产188bet博金宝官方网站品Stratagene在2007年。与我们的收购Velocity11同样在2007年,我们让客户自动化PCR和微阵列实验的更高的吞吐量和更好的再现性。我们的自动化解决方案是足够灵活,能够做各种复杂的操作,使测量分子生物学。

正如你所看到的,我们的工具使研究人员能够做一些相当神奇的事情帮助科学家增加我们对生活的理解。188bet博金宝官方网站安捷伦将继续增加其生命科学能力通过研发和收购。在这个快速发展的领域有巨大的机会来改变世界。作为安捷伦的188bet博金宝官方网站员工,我很高兴成为这个大的努力的一部分。

	吉姆Hollenhorst安捷伦高级技术总监。188bet博金宝官方网站他已经从明尼苏达大学物理学学士学位,硕士以及斯坦福大学物理学博士学位。

2011年3月