stringtranslate.com

ДНК-микрочип

Как использовать микрочип для генотипирования. Видео показывает процесс извлечения генотипов из образца человеческой слюны с использованием микрочипов. Генотипирование является основным применением ДНК-микрочипов, но с некоторыми модификациями их можно использовать и для других целей, таких как измерение экспрессии генов и эпигенетических маркеров.

ДНК -микрочип (также известный как ДНК- чип или биочип ) представляет собой набор микроскопических пятен ДНК, прикрепленных к твердой поверхности. Ученые используют ДНК- микрочипы для одновременного измерения уровней экспрессии большого количества генов или для генотипирования нескольких областей генома. Каждое пятно ДНК содержит пикомоли (10−12 моль ) определенной последовательности ДНК, известной как зонды (или репортеры , или олигонуклеотиды ). Это может быть короткий участок гена или другого элемента ДНК, который используется для гибридизации образца кДНК или кРНК (также называемого антисмысловой РНК) (называемого мишенью ) в условиях высокой строгости. Гибридизация зонд-мишень обычно обнаруживается и количественно определяется путем обнаружения меченых флуорофором , серебром или хемилюминесцентным методом мишеней для определения относительного содержания последовательностей нуклеиновых кислот в мишени. Первоначальные массивы нуклеиновых кислот представляли собой макромассивы размером примерно 9 см × 12 см, а первый компьютерный анализ на основе изображений был опубликован в 1981 году. [1] Он был изобретен Патриком О. Брауном . Примером его применения являются массивы SNP для полиморфизмов при сердечно-сосудистых заболеваниях, раке, патогенах и анализе GWAS. Он также используется для идентификации структурных вариаций и измерения экспрессии генов.

Принцип

Гибридизация мишени с зондом

Основным принципом микрочипов является гибридизация между двумя цепями ДНК, свойство комплементарных последовательностей нуклеиновых кислот специфически спариваться друг с другом путем образования водородных связей между комплементарными парами нуклеотидных оснований . Большое количество комплементарных пар оснований в нуклеотидной последовательности означает более тесную нековалентную связь между двумя цепями. После смывания неспецифических связывающих последовательностей гибридизированными останутся только сильно спаренные цепи. Флуоресцентно меченые целевые последовательности, которые связываются с последовательностью зонда, генерируют сигнал, который зависит от условий гибридизации (таких как температура) и промывки после гибридизации. Общая сила сигнала от пятна (признака) зависит от количества целевого образца, связывающегося с зондами, присутствующими на этом пятне. Микрочипы используют относительное количественное определение, при котором интенсивность признака сравнивается с интенсивностью того же признака в других условиях, а идентичность признака известна по его положению.

Шаги, необходимые для проведения эксперимента с микрочипами

Виды и виды

Два чипа Affymetrix. Совпадение показано в левом нижнем углу для сравнения размеров.

Существует множество типов массивов, и самое общее различие заключается в том, расположены ли они пространственно на поверхности или на кодированных бусинах:

ДНК-микрочипы могут использоваться для обнаружения ДНК (как в сравнительной геномной гибридизации ) или обнаружения РНК (чаще всего как кДНК после обратной транскрипции ), которые могут или не могут быть транслированы в белки. Процесс измерения экспрессии генов с помощью кДНК называется анализом экспрессии или профилированием экспрессии .

Приложения включают в себя:

Специализированные массивы, предназначенные для конкретных культур , становятся все более популярными в молекулярно-селекционных приложениях. В будущем их можно будет использовать для скрининга саженцев на ранних стадиях, чтобы снизить количество ненужных саженцев, опробованных в селекционных операциях. [10]

Изготовление

Микрочипы могут быть изготовлены разными способами, в зависимости от количества исследуемых зондов, стоимости, требований к настройке и типа задаваемого научного вопроса. Массивы от коммерческих поставщиков могут иметь всего 10 зондов или до 5 миллионов или более зондов микрометрового масштаба.

Пятнистый против.на местесинтезированные массивы

ДНК-микрочип, печатаемый роботом в Университете Делавэра

Микрочипы могут быть изготовлены с использованием различных технологий, включая печать с помощью остроконечных штифтов на стеклянных предметных стеклах, фотолитографию с использованием готовых масок, фотолитографию с использованием динамических микрозеркальных устройств, струйную печать [11] [12] или электрохимию на микроэлектродных матрицах.

В точечных микрочипах зонды представляют собой олигонуклеотиды , кДНК или небольшие фрагменты продуктов ПЦР , которые соответствуют мРНК . Зонды синтезируются до нанесения на поверхность матрицы, а затем «наносятся» на стекло. Обычный подход заключается в использовании массива тонких булавок или игл, управляемых роботизированной рукой, которая погружается в лунки, содержащие ДНК-зонды, а затем наносится каждый зонд в назначенные места на поверхности матрицы. Полученная «сетка» зондов представляет собой профили нуклеиновых кислот подготовленных зондов и готова к приему дополнительных «мишеней» кДНК или кРНК, полученных из экспериментальных или клинических образцов. Этот метод используется учеными-исследователями по всему миру для производства «внутренних» печатных микрочипов в их собственных лабораториях. Эти массивы можно легко настраивать для каждого эксперимента, поскольку исследователи могут выбирать зонды и места печати на массивах, синтезировать зонды в своей собственной лаборатории (или сотрудничающем учреждении) и наносить массивы. Затем они могут генерировать собственные маркированные образцы для гибридизации, гибридизировать образцы с массивом и, наконец, сканировать массивы с помощью собственного оборудования. Это обеспечивает относительно недорогой микромассив, который может быть настроен для каждого исследования, и позволяет избежать расходов на покупку часто более дорогих коммерческих массивов, которые могут представлять огромное количество генов, не представляющих интереса для исследователя. Существуют публикации, которые указывают, что микромассивы с пятнами, изготовленные в домашних условиях, могут не обеспечивать тот же уровень чувствительности по сравнению с коммерческими массивами олигонуклеотидов [13] , возможно, из-за небольших размеров партии и сниженной эффективности печати по сравнению с промышленным производством олигомассивов.

В олигонуклеотидных микроматрицах зонды представляют собой короткие последовательности, разработанные для сопоставления частей последовательности известных или предсказанных открытых рамок считывания . Хотя олигонуклеотидные зонды часто используются в «точечных» микроматрицах, термин «олигонуклеотидная матрица» чаще всего относится к определенной технике изготовления. Олигонуклеотидные матрицы производятся путем печати коротких олигонуклеотидных последовательностей, разработанных для представления одного гена или семейства вариантов сплайсинга генов, путем синтеза этой последовательности непосредственно на поверхности матрицы вместо нанесения целых последовательностей. Последовательности могут быть длиннее (60-мерные зонды, такие как конструкция Agilent ) или короче (25-мерные зонды, производимые Affymetrix ) в зависимости от желаемой цели; более длинные зонды более специфичны для отдельных целевых генов, более короткие зонды могут быть размещены с большей плотностью по всей матрице и их производство дешевле. Одна из методик, используемых для производства массивов олигонуклеотидов, включает фотолитографический синтез (Affymetrix) на кремниевой подложке, где свет и светочувствительные маскирующие агенты используются для «построения» последовательности по одному нуклеотиду за раз по всему массиву. [14] Каждый применимый зонд выборочно «демаскируется» перед погружением массива в раствор одного нуклеотида, затем происходит реакция маскирования, и следующий набор зондов демаскируется для подготовки к другому воздействию нуклеотида. После множества повторений последовательности каждого зонда становятся полностью построенными. Совсем недавно Maskless Array Synthesis от NimbleGen Systems объединил гибкость с большим количеством зондов. [15]

Двухканальное и одноканальное обнаружение

Схема типичного эксперимента с двухцветной микроматрицей

Двухцветные микрочипы или двухканальные микрочипы обычно гибридизуются с кДНК, приготовленной из двух образцов для сравнения (например, больная ткань против здоровой ткани) и помеченной двумя разными флуорофорами . [16] Флуоресцентные красители, обычно используемые для маркировки кДНК, включают Cy 3, который имеет длину волны флуоресценции 570 нм (соответствует зеленой части светового спектра), и Cy 5 с длиной волны флуоресценции 670 нм (соответствует красной части светового спектра). Два образца кДНК, помеченных Cy, смешиваются и гибридизуются в один микрочип, который затем сканируется в сканере микрочипов для визуализации флуоресценции двух флуорофоров после возбуждения лазерным лучом определенной длины волны. Относительные интенсивности каждого флуорофора затем могут быть использованы в анализе на основе соотношений для идентификации генов с повышенной и пониженной регуляцией. [17]

Олигонуклеотидные микрочипы часто несут контрольные зонды, предназначенные для гибридизации с РНК-вставками . Степень гибридизации между вставками и контрольными зондами используется для нормализации измерений гибридизации для целевых зондов. Хотя абсолютные уровни экспрессии генов могут быть определены в двухцветном массиве в редких случаях, относительные различия в экспрессии между различными точками в образце и между образцами являются предпочтительным методом анализа данных для двухцветной системы. Примерами поставщиков таких микрочипов являются Agilent с их платформой Dual-Mode, Eppendorf с их платформой DualChip для колориметрической маркировки Silverquant и TeleChem International с Arrayit.

В одноканальных микрочипах или одноцветных микрочипах массивы предоставляют данные об интенсивности для каждого зонда или набора зондов, указывающие на относительный уровень гибридизации с меченой целью. Однако они не указывают на истинные уровни распространенности гена, а скорее на относительную распространенность по сравнению с другими образцами или условиями при обработке в том же эксперименте. Каждая молекула РНК сталкивается с протокольным и специфичным для партии смещением во время фаз амплификации, маркировки и гибридизации эксперимента, что делает сравнения между генами для одного и того же микрочипа неинформативными. Сравнение двух условий для одного и того же гена требует двух отдельных гибридизаций с одним красителем. Несколько популярных одноканальных систем — это Affymetrix «Gene Chip», Illumina «Bead Chip», одноканальные массивы Agilent, массивы Applied Microarrays «CodeLink» и Eppendorf «DualChip & Silverquant». Одно из преимуществ одноцветной системы заключается в том, что аберрантный образец не может повлиять на необработанные данные, полученные из других образцов, поскольку каждый чип массива подвергается воздействию только одного образца (в отличие от двухцветной системы, в которой один образец низкого качества может существенно повлиять на общую точность данных, даже если другой образец был высокого качества). Другое преимущество заключается в том, что данные легче сравнивать с массивами из разных экспериментов, если учтены эффекты партии.

В некоторых ситуациях одноканальный микрочип может быть единственным выбором. Предположим, что необходимо сравнить образцы: тогда количество экспериментов, требуемых с использованием двухканальных массивов, быстро становится невыполнимым, если только образец не используется в качестве эталона.

Типичный протокол

Примеры уровней применения микрочипов. Внутри организмов гены транскрибируются и сплайсируются для получения зрелых транскриптов мРНК (красный). мРНК извлекается из организма, и обратная транскриптаза используется для копирования мРНК в стабильную ds-cDNA (синий). В микрочипах ds-cDNA фрагментируется и флуоресцентно маркируется (оранжевый). Меченые фрагменты связываются с упорядоченным массивом комплементарных олигонуклеотидов, а измерение интенсивности флуоресценции по всему массиву указывает на распространенность предопределенного набора последовательностей. Эти последовательности обычно специально выбираются для сообщения о генах, представляющих интерес, в геноме организма. [18]

Это пример эксперимента с ДНК-микрочипом , который включает детали конкретного случая для лучшего объяснения экспериментов с ДНК-микрочипом, а также перечисляет модификации для РНК или других альтернативных экспериментов.

  1. Выращиваются/приобретаются два образца для сравнения (попарное сравнение). В этом примере обработанный образец ( случай ) и необработанный образец ( контроль ).
  2. Нуклеиновая кислота, представляющая интерес, очищается: это может быть РНК для профилирования экспрессии , ДНК для сравнительной гибридизации или ДНК/РНК, связанная с определенным белком , которая иммунопреципитируется ( ChIP-on-chip ) для эпигенетических или регулирующих исследований. В этом примере общая РНК выделяется (как ядерная, так и цитоплазматическая ) с помощью экстракции гуанидинтиоцианатом-фенолом-хлороформом (например, Trizol ), которая выделяет большую часть РНК (тогда как колоночные методы имеют порог в 200 нуклеотидов) и, если все сделано правильно, имеет лучшую чистоту.
  3. Очищенная РНК анализируется на качество ( капиллярным электрофорезом ) и количество (например, с помощью спектрометра NanoDrop или NanoPhotometer ). Если материал приемлемого качества и присутствует в достаточном количестве (например, >1 мкг , хотя необходимое количество варьируется в зависимости от платформы микрочипа), эксперимент может быть продолжен.
  4. Маркированный продукт генерируется посредством обратной транскрипции с последующей необязательной амплификацией ПЦР . РНК подвергается обратной транскрипции либо с помощью праймеров polyT (которые амплифицируют только мРНК ), либо с помощью случайных праймеров (которые амплифицируют всю РНК, большую часть которой составляет рРНК ). Микрочипы miRNA лигируют олигонуклеотид с очищенной малой РНК (выделенной с помощью фракционатора), которая затем подвергается обратной транскрипции и амплификации.
    • Метка добавляется либо во время этапа обратной транскрипции, либо после амплификации, если она выполняется. Смысловая маркировка зависит от микрочипа; например, если метка добавляется со смесью ОТ, кДНК является антисмысловой, а зонд микрочипа — смысловой, за исключением случаев отрицательных контролей.
    • Метка обычно флуоресцентная ; только одна машина использует радиоактивные метки .
    • Маркировка может быть прямой (не используется ) или косвенной (требуется стадия связывания). Для двухканальных массивов стадия связывания происходит до гибридизации с использованием аминоаллилуридинтрифосфата ( аминоаллил-UTP или aaUTP) и аминореактивных красителей NHS (таких как цианиновые красители ); для одноканальных массивов стадия связывания происходит после гибридизации с использованием биотина и меченого стрептавидина . Модифицированные нуклеотиды (обычно в соотношении 1 aaUTP: 4 TTP ( тимидинтрифосфат )) добавляются ферментативно в низком соотношении к обычным нуклеотидам, обычно в результате чего получается 1 на каждые 60 оснований. Затем aaDNA очищается с помощью колонки (с использованием фосфатного буферного раствора, поскольку Tris содержит аминогруппы). Аминоаллильная группа представляет собой аминогруппу на длинном линкере, прикрепленном к нуклеиновому основанию, которое реагирует с реактивным красителем.
      • Форма репликации, известная как переворот красителя, может быть выполнена для контроля артефактов красителя в двухканальных экспериментах; для переворота красителя используется второй слайд с переставленными метками (образец, который был помечен Cy3 на первом слайде, помечен Cy5, и наоборот). В этом примере аминоаллил -UTP присутствует в обратно-транскрибированной смеси.
  5. Затем маркированные образцы смешивают с фирменным гибридизационным раствором, который может состоять из SDS , SSC , декстрансульфата , блокирующего агента (например, ДНК Cot-1 , ДНК спермы лосося, ДНК тимуса теленка, PolyA или PolyT), раствора Денхардта или формамина .
  6. Смесь денатурируется и добавляется в отверстия микроматрицы. Отверстия запечатываются, и микроматрица гибридизуется либо в гибридной печи, где микроматрица перемешивается вращением, либо в смесителе, где микроматрица перемешивается переменным давлением в отверстиях.
  7. После гибридизации в течение ночи все неспецифические связи смываются (SDS и SSC).
  8. Микрочип высушивается и сканируется с помощью машины, которая использует лазер для возбуждения красителя и измеряет уровни излучения с помощью детектора.
  9. Изображение разбивается на сетку с помощью шаблона, и интенсивность каждого элемента (состоящего из нескольких пикселей) количественно оценивается.
  10. Необработанные данные нормализуются; простейший метод нормализации заключается в вычитании фоновой интенсивности и масштабировании так, чтобы общие интенсивности признаков двух каналов были равны, или в использовании интенсивности референтного гена для расчета t-значения для всех интенсивностей. Более сложные методы включают z-ratio , регрессию loess и lowess и RMA (надежный многочиповый анализ) для чипов Affymetrix (одноканальный, кремниевый чип, короткие олигонуклеотиды, синтезированные in situ ).

Микрочипы и биоинформатика

Значения экспрессии генов, полученные в ходе экспериментов с использованием микрочипов, можно представить в виде тепловых карт для визуализации результатов анализа данных.

Появление недорогих экспериментов с микрочипами создало несколько конкретных проблем биоинформатики: [19] множественные уровни репликации в экспериментальном дизайне (экспериментальный дизайн); количество платформ и независимых групп, а также формат данных (стандартизация); статистическая обработка данных (анализ данных); сопоставление каждого зонда с транскриптом мРНК , который он измеряет (аннотация); огромный объем данных и возможность их совместного использования (хранилище данных).

Экспериментальный дизайн

Ввиду биологической сложности экспрессии генов соображения относительно экспериментального дизайна, которые обсуждаются в статье о профилировании экспрессии, имеют решающее значение, если на основе полученных данных необходимо сделать статистически и биологически обоснованные выводы.

При планировании эксперимента с микрочипом необходимо учитывать три основных элемента. Во-первых, репликация биологических образцов необходима для вывода выводов из эксперимента. Во-вторых, технические повторы (например, два образца РНК, полученные из каждой экспериментальной единицы) могут помочь количественно оценить точность. Биологические повторы включают независимые экстракции РНК. Технические повторы могут быть двумя аликвотами одной и той же экстракции. В-третьих, пятна каждого клона кДНК или олигонуклеотида присутствуют в качестве повторов (по крайней мере, дубликатов) на предметном стекле микрочипа, чтобы обеспечить меру технической точности в каждой гибридизации. Крайне важно обсудить информацию о подготовке и обработке образцов, чтобы помочь идентифицировать независимые единицы в эксперименте и избежать завышенных оценок статистической значимости . [20]

Стандартизация

Данные микрочипов трудно обменивать из-за отсутствия стандартизации в производстве платформ, протоколах анализов и методах анализа. Это представляет собой проблему совместимости в биоинформатике . Различные низовые проекты с открытым исходным кодом пытаются облегчить обмен и анализ данных, полученных с помощью непатентованных чипов:

Например, контрольный список «Минимальная информация об эксперименте с микрочипами» ( MIAME ) помогает определить уровень детализации, который должен существовать, и принимается многими журналами в качестве требования для подачи статей, включающих результаты микрочипов. Но MIAME не описывает формат информации, поэтому, хотя многие форматы могут поддерживать требования MIAME, по состоянию на 2007 год ни один формат не допускает проверку полного семантического соответствия. Проект «Контроль качества микрочипов (MAQC)» проводится Управлением по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) для разработки стандартов и метрик контроля качества, которые в конечном итоге позволят использовать данные микрочипов при разработке лекарств, клинической практике и принятии нормативных решений. [21] Общество MGED разработало стандарты для представления результатов экспериментов по экспрессии генов и соответствующих аннотаций.

Анализ данных

Ученый Национального центра токсикологических исследований анализирует данные микрочипов.

Наборы данных микрочипов обычно очень большие, и аналитическая точность зависит от ряда переменных. Статистические проблемы включают учет эффектов фонового шума и соответствующую нормализацию данных. Методы нормализации могут подходить для конкретных платформ, а в случае коммерческих платформ анализ может быть запатентованным. [22] Алгоритмы, которые влияют на статистический анализ, включают:

Данные микрочипов могут потребовать дальнейшей обработки, направленной на уменьшение размерности данных для облегчения понимания и более целенаправленного анализа. [33] Другие методы позволяют анализировать данные, состоящие из небольшого числа биологических или технических повторов ; например, тест локальной объединенной ошибки (LPE) объединяет стандартные отклонения генов с аналогичными уровнями экспрессии в попытке компенсировать недостаточную репликацию. [34]

Аннотация

Связь между зондом и мРНК , которую он должен обнаружить, нетривиальна. [35] Некоторые мРНК могут перекрестно гибридизировать зонды в массиве, которые должны обнаружить другую мРНК. Кроме того, мРНК могут испытывать смещение амплификации, которое является специфичным для последовательности или молекулы. В-третьих, зонды, предназначенные для обнаружения мРНК определенного гена, могут полагаться на геномную информацию EST , которая неправильно связана с этим геном.

Хранилище данных

Данные микрочипов оказались более полезными по сравнению с другими подобными наборами данных. Огромный объем данных, специализированные форматы (такие как MIAME ) и усилия по курированию, связанные с наборами данных, требуют специализированных баз данных для хранения данных. Ряд решений для хранения данных с открытым исходным кодом, таких как InterMine и BioMart , были созданы специально для интеграции разнообразных биологических наборов данных, а также для поддержки анализа.

Альтернативные технологии

Достижения в области массового параллельного секвенирования привели к разработке технологии RNA-Seq , которая позволяет использовать метод дробовика для всего транскриптома, чтобы характеризовать и количественно оценить экспрессию генов. [36] [37] В отличие от микрочипов, которым необходимо наличие референсного генома и транскриптома до того, как будет разработан сам микрочип, RNA-Seq можно использовать и для новых модельных организмов, геном которых еще не был секвенирован. [37]

Глоссарий

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Тауб, Флойд (1983). «Лабораторные методы: Последовательные сравнительные гибридизации, проанализированные с помощью компьютерной обработки изображений, могут идентифицировать и количественно определять регулируемые РНК». ДНК . 2 (4): 309–327. doi :10.1089/dna.1983.2.309. PMID  6198132.
  2. ^ Adomas A; Heller G; Olson A; Osborne J; Karlsson M; Nahalkova J; Van Zyl L; Sederoff R; Stenlid J; Finlay R; Asiegbu FO (2008). «Сравнительный анализ обилия транскриптов в Pinus sylvestris после заражения сапротрофным, патогенным или мутуалистическим грибком». Tree Physiol . 28 (6): 885–897. doi :10.1093/treephys/28.6.885. PMID  18381269.
  3. ^ Pollack JR; Perou CM; Alizadeh AA; Eisen MB; Pergamenshchikov A; Williams CF; Jeffrey SS; Botstein D; Brown PO (1999). «Геномный анализ изменений числа копий ДНК с использованием микрочипов кДНК». Nat Genet . 23 (1): 41–46. doi :10.1038/12640. PMID  10471496. S2CID  997032.
  4. ^ Moran G; Stokes C; Thewes S; Hube B; Coleman DC; Sullivan D (2004). «Сравнительная геномика с использованием микрочипов ДНК Candida albicans выявляет отсутствие и расхождение генов, связанных с вирулентностью, у Candida dubliniensis». Микробиология . 150 (Pt 10): 3363–3382. doi : 10.1099/mic.0.27221-0 . hdl : 2262/6097 . PMID  15470115.
  5. ^ Hacia JG; Fan JB; Ryder O; Jin L; Edgemon K; Ghandour G; Mayer RA; Sun B; Hsie L; Robbins CM; Brody LC; Wang D; Lander ES; Lipshutz R; Fodor SP; Collins FS (1999). «Определение предковых аллелей для полиморфизмов одного нуклеотида человека с использованием массивов олигонуклеотидов высокой плотности». Nat Genet . 22 (2): 164–167. doi :10.1038/9674. PMID  10369258. S2CID  41718227.
  6. ^ abc Gagna, Claude E.; Lambert, W. Clark (1 мая 2009 г.). «Новые многоцепочечные, альтернативные, плазмидные и спиральные переходные ДНК и РНК микрочипы: значение для терапии». Pharmacogenomics . 10 (5): 895–914. doi :10.2217/pgs.09.27. ISSN  1744-8042. PMID  19450135.
  7. ^ abc Gagna, Claude E.; Clark Lambert, W. (1 марта 2007 г.). «Клеточная биология, хемогеномика и хемопротеомика – применение в разработке лекарств». Мнение экспертов по разработке лекарств . 2 (3): 381–401. doi :10.1517/17460441.2.3.381. ISSN  1746-0441. PMID  23484648. S2CID  41959328.
  8. ^ Мукерджи, Анирбан; Васкес, Карен М. (1 августа 2011 г.). «Триплексная технология в исследованиях повреждений ДНК, репарации ДНК и мутагенеза». Biochimie . 93 (8): 1197–1208. doi :10.1016/j.biochi.2011.04.001. ISSN  1638-6183. PMC 3545518 . PMID  21501652. 
  9. ^ Rhodes, Daniela; Lipps, Hans J. (15 октября 2015 г.). «G-квадруплексы и их регуляторные роли в биологии». Nucleic Acids Research . 43 (18): 8627–8637. doi :10.1093/nar/gkv862. ISSN  1362-4962. PMC 4605312. PMID  26350216 . 
  10. ^ Рашид, Авайс; Хао, Юаньфэн; Ся, Сяньчунь; Хан, Авайс; Сюй, Юньби; Варшни, Раджив К.; Хэ, Чжунху (2017). «Чипы для селекции сельскохозяйственных культур и платформы генотипирования: прогресс, проблемы и перспективы» (PDF) . Molecular Plant . 10 (8). Chin Acad Sci + Chin Soc Plant Bio + Shanghai Inst Bio Sci ( Elsevier ): 1047–1064. doi : 10.1016/j.molp.2017.06.008 . ISSN  1674-2052. PMID  28669791. S2CID  33780984.
  11. ^ J Biochem Biophys Methods. 2000 16 марта;42(3):105–10. ДНК-печать: использование стандартного струйного принтера для переноса нуклеиновых кислот на твердые носители. Goldmann T, Gonzalez JS.
  12. ^ Лаустед К. и др. (2004). «POSaM: быстрый, гибкий, струйный синтезатор олигонуклеотидов и микрочипов с открытым исходным кодом». Genome Biology . 5 (8): R58. doi : 10.1186 /gb-2004-5-8-r58 . PMC 507883. PMID  15287980. 
  13. ^ Bammler T, Beyer RP; Консорциум, члены Toxicogenomics Research; Kerr, X; Jing, LX; Lapidus, S; Lasarev, DA; Paules, RS; Li, JL; Phillips, SO (2005). «Стандартизация глобального анализа экспрессии генов между лабораториями и между платформами». Nat Methods . 2 (5): 351–356. doi :10.1038/nmeth754. PMID  15846362. S2CID  195368323.
  14. ^ Pease AC; Solas D; Sullivan EJ; Cronin MT; Holmes CP; Fodor SP (1994). «Сгенерированные светом массивы олигонуклеотидов для быстрого анализа последовательности ДНК». PNAS . 91 (11): 5022–5026. Bibcode :1994PNAS...91.5022P. doi : 10.1073/pnas.91.11.5022 . PMC 43922 . PMID  8197176. 
  15. ^ Nuwaysir EF; Huang W; Albert TJ; Singh J; Nuwaysir K; Pitas A; Richmond T; Gorski T; Berg JP; Ballin J; McCormick M; Norton J; Pollock T; Sumwalt T; Butcher L; Porter D; Molla M; Hall C; Blattner F; Sussman MR; Wallace RL; Cerrina F; Green RD (2002). «Анализ экспрессии генов с использованием массивов олигонуклеотидов, полученных методом безмасковой фотолитографии». Genome Res . 12 (11): 1749–1755. doi :10.1101/gr.362402. PMC 187555. PMID  12421762 . 
  16. ^ Shalon D; Smith SJ; Brown PO (1996). «Система ДНК-микрочипов для анализа сложных образцов ДНК с использованием гибридизации двухцветных флуоресцентных зондов». Genome Res . 6 (7): 639–645. doi : 10.1101/gr.6.7.639 . PMID  8796352.
  17. ^ Tang T; François N; Glatigny A; Agier N; Mucchielli MH; Aggerbeck L; Delacroix H (2007). «Оценка коэффициента экспрессии в экспериментах с двухцветными микрочипами значительно улучшена за счет исправления несоответствия изображения». Bioinformatics . 23 (20): 2686–2691. doi : 10.1093/bioinformatics/btm399 . PMID  17698492.
  18. ^ Шафи, Томас; Лоу, Рохан (2017). «Структура эукариотических и прокариотических генов». WikiJournal of Medicine . 4 (1). doi : 10.15347/wjm/2017.002 . ISSN  2002-4436.
  19. ^ Тинкер, Анна В.; Буссиутас, Алекс; Боутелл, Дэвид Д.Л. (2006). «Проблемы микрочипов экспрессии генов для изучения рака человека». Cancer Cell . 9 (5): 333–339. doi : 10.1016/j.ccr.2006.05.001 . ISSN  1535-6108.
  20. ^ Черчилль, GA (2002). "Основы экспериментального проектирования для микрочипов кДНК" (PDF) . Nature Genetics . дополнение. 32 : 490–5. doi :10.1038/ng1031. PMID  12454643. S2CID  15412245. Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2005 г. . Получено 12 декабря 2013 г. .
  21. ^ Центр токсикоинформатики NCTR – Проект MAQC
  22. ^ "Просигна | Алгоритм Просигны" . prosigna.com . Проверено 22 июня 2017 г.
  23. ^ Little, MA; Jones, NS (2011). «Обобщенные методы и решатели для кусочно-постоянных сигналов: Часть I» (PDF) . Труды Королевского общества A. 467 ( 2135): 3088–3114. doi :10.1098/rspa.2010.0671. PMC 3191861. PMID  22003312 . 
  24. ^ abc Петерсон, Лейф Э. (2013). Классификационный анализ ДНК-микрочипов. John Wiley and Sons. ISBN 978-0-470-17081-6.
  25. ^ Де Соуто М и др. (2008) Кластеризация данных экспрессии генов рака: сравнительное исследование, BMC Bioinformatics, 9(497).
  26. ^ Jaskowiak, Pablo A; Campello, Ricardo JGB; Costa, Ivan G (2014). «О выборе соответствующих расстояний для кластеризации данных по экспрессии генов». BMC Bioinformatics . 15 (Suppl 2): ​​S2. doi : 10.1186/1471-2105-15-S2-S2 . PMC 4072854. PMID  24564555 . 
  27. ^ Большакова Н., Азуахе Ф. (2003) Методы проверки кластеров для данных об экспрессии генома, Обработка сигналов, т. 83, стр. 825–833.
  28. ^ Бен Гал, И.; Шани, А.; Гор, А.; Грау, Дж.; Арвив, С.; Шмиловичи, А.; Пош, С.; Гроссе, И. (2005). «Идентификация сайтов связывания факторов транскрипции с помощью байесовских сетей переменного порядка». Биоинформатика . 21 (11): 2657–2666. doi :10.1093/bioinformatics/bti410. ISSN  1367-4803. PMID  15797905.
  29. ^ Юк Фай Леунг и Дуччио Кавальери, Основы анализа данных микрочипов кДНК. Trends in Genetics Vol.19 No.11 Ноябрь 2003.
  30. ^ Принесс И.; Маймон О.; Бен-Гал И. (2007). «Оценка кластеризации генной экспрессии с помощью меры взаимного информационного расстояния». BMC Bioinformatics . 8 (1): 111. doi : 10.1186/1471-2105-8-111 . PMC 1858704. PMID  17397530 . 
  31. ^ Wei C; Li J; Bumgarner RE (2004). «Размер выборки для обнаружения дифференциально экспрессируемых генов в экспериментах с микрочипами». BMC Genomics . 5 : 87. doi : 10.1186/1471-2164-5-87 . PMC 533874. PMID 15533245  . 
  32. ^ Эммерт-Штрайб, Ф. и Демер, М. (2008). Анализ данных микрочипов: сетевой подход . Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-31822-3.
  33. ^ Wouters L; Gõhlmann HW; Bijnens L; Kass SU; Molenberghs G; Lewi PJ (2003). «Графическое исследование данных по экспрессии генов: сравнительное исследование трех многомерных методов». Biometrics . 59 (4): 1131–1139. CiteSeerX 10.1.1.730.3670 . doi :10.1111/j.0006-341X.2003.00130.x. PMID  14969494. S2CID  16248921. 
  34. ^ Jain N; Thatte J; Braciale T; Ley K; O'Connell M; Lee JK (2003). «Тест локальной объединенной ошибки для идентификации дифференциально экспрессируемых генов с небольшим количеством реплицированных микрочипов». Биоинформатика . 19 (15): 1945–1951. doi : 10.1093/bioinformatics/btg264 . PMID  14555628.
  35. ^ Barbosa-Morais, NL; Dunning, MJ; Samarajiwa, SA; Darot, JFJ; Ritchie, ME; Lynch, AG; Tavare, S. (18 ноября 2009 г.). "Конвейер повторной аннотации для Illumina BeadArrays: улучшение интерпретации данных по экспрессии генов". Nucleic Acids Research . 38 (3): e17. doi :10.1093/nar/gkp942. PMC 2817484. PMID  19923232 . 
  36. ^ Мортазави, Али; Брайан А. Уильямс; Кеннет МакКью; Лориан Шеффер; Барбара Уолд (июль 2008 г.). «Картирование и количественная оценка транскриптомов млекопитающих с помощью РНК-Seq». Nat Methods . 5 (7): 621–628. doi :10.1038/nmeth.1226. ISSN  1548-7091. PMID  18516045. S2CID  205418589.
  37. ^ ab Wang, Zhong; Mark Gerstein; Michael Snyder (январь 2009 г.). «RNA-Seq: революционный инструмент для транскриптомики». Nat Rev Genet . 10 (1): 57–63. doi :10.1038/nrg2484. ISSN  1471-0056. PMC 2949280. PMID 19015660  . 

Внешние ссылки

Библиотечные ресурсы о
ДНК-микрочипах
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
На Викискладе есть медиафайлы по теме ДНК-микрочипы .