DNA微阵列芯片法在非结核分枝杆菌菌种鉴定的应用探讨

目的为临床工作中非结核分枝杆菌(NTM)的感染和防治提供科学依据。方法收集疑似结核分枝杆菌感染患者标本(包括呼吸道标本痰液、灌洗液以及非呼吸道标本无菌体液)共1089例,采用DNA微阵列芯片法进行检测,分析分枝杆菌菌种的分布特点。结果1089份标本中检出结核分枝杆菌878份(80.62%),NTM211份(19.38%)。其中非结核分枝杆菌菌种分布有5种,胞内分枝杆菌153例(72.51%),鸟分枝杆菌28例(13.27%),龟脓分枝杆菌复合群19例(9%),堪萨斯分枝杆菌10例(4.74%),耻垢分枝杆菌1例(0.48%)。非结核分枝杆菌感染人员分布男性127例(60.19%),女性84例(39.81%),年龄分布以老年为主,60岁以上103例(48.82%),男性71例(68.93%),女性32例(31.07%)。结论疑似结核分枝杆菌患者检出NTM共有5种,排名前三的NTM种类是胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌和龟脓分枝杆菌复合群,感染人群以老年男性为主。

HBV pgRNA联合cccDNA对慢性乙型肝炎患者抗病毒疗效的预测价值

目的探究乙型肝炎(HBV)前基因组RNA(pgRNA)联合共价闭合环状DNA(cccDNA)对慢性乙型肝炎(CHB)患者抗病毒疗效的预测价值。方法收集2019年8月至2022年8月期间于本院进行抗病毒治疗的96例CHB患者的临床资料,根据患者治疗48周后是否获得完全应答分为完全应答组(78例)及非完全应答组(15例)。检测患者不同时间HBV cccDNA和HBV pgRNA水平,Logistic回归分析影响CHB患者获得完全应答的因素,并应用受试者工作特征(ROC)曲线分析pgRNA与cccDNA联合检测在抗病毒疗效的预测价值。结果96例患者中78例抗病毒治疗后获得非完全应答;完全应答组治疗24、48周HBV pgRNA、HBV cccDNA水平均低于非完全应答组(P<0.05);Logistic回归分析显示,治疗24周HBV pgRNA、HBV cccDNA高水平及治疗前ALT低水平是影响CHB患者抗病毒治疗无效的独立危险因素(P<0.05);经ROC分析显示,HBV pgRNA预测CHB患者抗病毒疗效的AUC值为0.618,95%CI为0.513~0.716,HBV cccDNA预测的AUC值为0.667,95%CI为0.561~0.760,二者联合预测的AUC值为0.881,95%CI为0.799~0.938。结论HBV pgRNA与cccDNA在CHB患者抗病毒治疗中下调,且治疗24周HBV pgRNA联合cccDNA检测对CHB抗病毒疗效具有更高的预测价值。

RNA甲基化修饰调控DNA损伤修复过程及其在肿瘤耐药中的作用

DNA损伤修复是指纠正DNA两条单链间错配的碱基、清除DNA链上受损的碱基、恢复DNA正常结构的过程。细胞内存在多种机制来应对不同类型的DNA损伤,同源重组修复便是重要的修复机制之一。在同源重组修复过程中,RNA的合成发挥着重要作用,而RNA甲基化修饰作为一个普遍存在于真核细胞中的调控机制,也参与了这一复杂的修复过程。肿瘤发生过程中普遍存在RNA甲基化修饰失调导致的DNA损伤累积,从而引起肿瘤的恶性转化。此外,RNA甲基化修饰还可以影响放化疗后细胞对DNA损伤的修复能力,使肿瘤细胞的放化疗敏感性发生改变,进而影响治疗效果。本文综述了目前已知的不同类型RNA甲基化修饰在DNA损伤修复过程中的作用,并进一步分析RNA甲基化修饰介导的DNA损伤修复异常在肿瘤临床诊断、预后判断和作为治疗靶点等方面的应用前景。

染色体微阵列技术在孕期羊水过多遗传病因诊断中的应用

目的:利用染色体微阵列技术(chromosomal microarray analysis,CMA)分析羊水过多的遗传病因。方法:收集2017年1月—2023年4月泉州市妇幼保健院·儿童医院产前超声提示羊水过多的病例共112例。所有纳入研究病例均行染色体核型分析及CMA检测。并根据超声检测结果进行分组研究,其中单纯性羊水过多组共16例,羊水过多合并超声结构异常组27例,羊水过多合并超声软指标异常组69例。结果:染色体核型分析共检出4例染色体非整倍体、1例非整倍体染色体嵌合和1例染色体结构异常嵌合,异常检出率为5.36%(6/112)。CMA分析检出了染色体核型分析检出的所有染色体变异,同时检出4例致病性或可能致病性拷贝数变异,额外检出率为3.57%(4/112)。此外,单纯性羊水过多组、合并超声软指标异常组和合并超声结构异常组间染色体异常检出率差异无统计学意义(P=0.571)。结论:羊水过多可能与胎儿染色体异常有关,染色体核型分析联合CMA技术有益于检出更多致病性拷贝数变异。因此,羊水过多胎儿的遗传病因分析及预后评估中建议应用染色体核型分析联合CMA检测。

染色体微阵列分析在胎儿颅面畸形遗传病因诊断中的应用

目的:利用染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)技术明确胎儿颅面畸形(craniofacial malformations,CFMs)遗传病因。方法:选取2017年1月—2023年3月于福建省泉州市妇幼保健院(儿童医院)进行遗传学病因诊断的CFMs胎儿72例作为研究对象,其中46例为孤立性CFMs,其余26例合并其他结构异常(非孤立性CFMs)。72例CFMs胎儿的检测样本中,有45例为羊水标本,27例为流产组织标本。所有样本均进行了CMA检测,45例羊水标本还进行了核型分析。结果:在45例进行核型分析的病例中,2例诊断为染色体非整倍体(18-三体综合征和47,XXY),异常检出率为4.44%(2/45)。CMA分析检出4例染色体非整倍体、3例致病性拷贝数变异和11例临床意义不明拷贝数变异,阳性检出率为(9.72%,7/72)。非孤立性CFMs组的阳性检出率(26.92%,7/26)显著高于孤立性CFMs组(0.00%,P<0.001)。结论:产前超声提示胎儿CFMs,进一步行CMA检测有助于明确遗传病因。

应用DNA微阵列芯片检测青年肺结核患者结核菌耐药性的研究

目的:以结核菌比例法药敏试验为标准,分析DNA微阵列芯片(以下简称DNA微阵列)在聊城市青年肺结核患者痰标本中进行结核分枝杆菌异烟肼和利福平耐药性检测的效能。方法:选取聊城市2019年10月-2021年9月确诊的18~45岁的青年肺结核患者,对其中痰涂片抗酸杆菌阳性的215例患者,通过DNA微阵列和比例法药敏对痰标本进行异烟肼和利福平的耐药性检测,分析DNA微阵列对异烟肼、利福平、耐多药结核诊断的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值,并与比例法进行一致性比较。结果:DNA微阵列检测耐多药结核的敏感度和特异度分别为71.4%和99.0%,阳性预测值和阴性预测值分别为83.3%和98.0%,Kappa=0.75,说明两种方法在耐多药结核检测中有高度一致性。DNA微阵列检测异烟肼耐药性的敏感度和特异度分别为76.5%和97.2%,阳性预测值和阴性预测值分别为83.9%和95.7%,Kappa=0.76,说明两种方法在异烟肼耐药性检测中有高度一致性。DNA微阵列检测利福平耐药性的敏感度和特异度为82.1%和98.9%,阳性预测值和阴性预测值分别为92.0%和97.4%,Kappa=0.85,说明两种方法在利福平耐药性检测中基本一致。结论:DNA微阵列适用于青年结核患者快速筛查和耐药性检测,为聊城青年结核病的防控能提供有力支持。

DNA微阵列图象信息的自动提取

微阵列图象分析是分子生物学中DNA微阵列杂交实验数据测定过程的一个重要部分。其目的是将微阵列图象中大量象素灰度信息简化为微阵列靶点的信号值。该文介绍了一种对DNA微阵列图象信息进行自动提取的方法,使用此方法完全不需要人为操作,可避免操作者主观性对实验的影响,提高数据提取的效率和可重复性。其关键步骤包括:图象滤波,图象灰度信息提取,微阵列间距确定,靶点定位和靶点信号值计算。实验结果表明使用此算法提取DNA微阵列图象信息具有重复性好、效率高和分析准确的特点。

毒理基因组学与DNA微阵列技术的应用

近几年来 DNA微阵列和 DNA芯片技术得到了迅速发展 ,并开始应用于毒理学研究 ,本文介绍了微阵列技术如何与毒理学研究相结合并应用于危险度评估 。

DNA微阵列(或芯片)技术原理及应用

ＤＮＡ微阵列或芯片（ＤＮＡｍｉｃｒｏａｒｒａｙ ｏｒｃｈｉｐ） 技术是近年发展起来的又一新的分子生物学研究工具． 它是利用光导化学合成、照相平板印刷以及固相表面化学合成等技术， 在固相表面合成成千上万个寡核苷酸探针，或将液相合成的探针由微阵列器或机器人点样于尼龙膜或硅片上， 再与放射性同位素或荧光物标记的ＤＮＡ 或ｃＤＮＡ杂交， 用于分析ＤＮＡ突变及多态性、ＤＮＡ测序、监测同一组织细胞在不同状态下或同一状态下多种组织细胞基因表达水平的差异。

应用微阵列芯片分析人髓母细胞瘤及瘤旁组织miRNA表达谱差异

目的检测人髓母细胞瘤(medulloblastomas,MB)与非肿瘤脑组织中微小RNA(miRNA)的表达差异情况,探讨异常表达miRNA参与MB发生的可能分子机制。方法选取经手术切除的MB组织标本及瘤旁正常小脑组织,分别提取总RNA和小分子RNA,在miRNA微阵列芯片中杂交检测,通过芯片扫描和数据分析,并通过实时荧光定量RT-PCR验证,获得该病异常miRNAs表达谱。结果筛选出9个MB的相关miRNAs,其中表达上调4个,表达下调5个。其中miR-17、miR-100、miR-106b和miR-218的差异表达情况得到定量RT-PCR的证实。结论miRNA微阵列分析技术是一种快速、高效的研究生物信息的分子生物学技术;筛选出的差异表达miRNAs可能参与MB发病,为此病诊治提供了新的思路,值得进一步研究。

DNA微阵列法检测结核分枝杆菌对利福平和异烟肼的耐药性

目的探讨DNA微阵列法在结核菌耐药基因快速检出中的应用价值。方法应用DNA微阵列法定性检测来源于临床疑似结核病患者痰液样本,检测利福平(RFP)和异烟肼(INH)的3个耐药相关基因rpo B、kat G及inh A基因启动子的野生型及不同突变型;采用BACTECTMMGIT 960培养仪进行结核分枝杆菌(M.tuberculosis)培养,阳性液体培养物用改良罗氏比例法进行药物敏感试验。结果 174份M.tuberculosis核酸阳性痰液标本中15份rpo B突变型,突变频率最高的位点是531,突变率66.7%;17份kat G/inh A突变型,其中12份是kat G位点的单一突变,突变率为70.6%。对照68例改良罗氏比例法药敏结果,DNA微阵列法检测RFP、INH耐药的符合率均达90%以上。结论 DNA微阵列法可快速准确地检测大部分疑似结核病临床样本的rpo B、kat G和inh A基因突变,可用于临床耐药性的检测,指导临床用药,并在临床诊断中推广应用。

基于AdaBoost集成学习的演化硬件DNA微阵列数据分类

为了更好地解决DNA微阵列数据的分类问题并进一步提高系统的识别率,提出了一种用于DNA微阵列数据分类的演化硬件多分类器Ada Boost选择性集成学习方法.在系统集成阶段,介绍了2种改进的Ada Boost算法,分别探讨了以样本标记提升抽样有效容量和直接面向组合分类器分类精度提升的选择性集成策略.对急性白血病、肺癌、结肠癌数据集进行了试验.结果表明,基于Ada Boost集成学习的演化硬件方法对白血病、肺癌、结肠癌的平均识别率为97.06%,99.32%,和94.44%.相对于传统演化硬件集成学习方法,文中方法保证更优识别率的同时有效降低了硬件实现代价.

神经干细胞分化前后基因表达变化的DNA微阵列分析

目的 了解神经干细胞分化前后的差异表达基因 ,为神经干细胞的分化调控提供基础研究资料。方法 利用细胞培养、DNA微阵列技术等 ,检测了神经干细胞分化前后的差异表达基因。结果 检测到了 10 0 0多个差异表达基因 ,其中明显上调的基因 13 8个 ,明显下调的基因 179个 ,基因种类很多如细胞周期相关基因、发育与分化相关基因、受体与通道相关基因、细胞骨架相关基因、生长因子相关基因、原癌基因和抑癌基因、转录和翻译调节基因、ESTs、代谢调节、蛋白运输相关基因等。结论 大量基因参与了神经干细胞的分化调控 ,其确切调控机制 。

基于DNA微阵列数据的特征子空间集成分类

针对DNA微阵列数据应用于临床诊断时分类准确率过低的问题,结合其高维小样本的特点提出了一种特征子空间集成分类方法。该方法首先通过层次聚类与信噪比特征选择策略将原始训练数据集映射到一个非冗余的特征基因空间,然后随机抽取一些特征子空间构成训练子集并应用支持向量机训练基分类器,最后采用多数投票的方式决定测试样本的类属。最后在4个标准的微阵列数据集上与其他方法进行了对比实验,结果证明了本文方法的有效性。

DNA微阵列技术在CYP2C19基因多态性检测中的应用

目的探讨DNA微阵列技术检测CYP2C19基因多态性的应用价值。方法用PCR结合DNA微列阵技术检测300例精神疾病患者的CYP2C19基因型,并用DNA测序法验证DNA微列阵技术检测结果的可靠性。结果 CYP2C19基因型检测结果分别为快代谢型109例(36.3%),中等代谢型158例(52.7%),慢代谢型33例(11.0%);DAN微阵列技术检测结果与DNA测序法结果完全一致;患者性别之间基因型和表型所占比例差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论 DNA微阵列技术检测CYP2C19基因多态性具有快速、准确的特点,可替代DNA测序法用于个体化医疗。

应用DNA微阵列技术快速鉴定分枝杆菌菌种

目的利用DNA微阵列的高通量、高效性,建立一种快速、简便的分枝杆菌分子菌种鉴定方法,为临床医师正确诊断提供依据。方法以DNA直接测序法为对照,通过PCR-SSCP和DNA微阵列技术分析28种分枝杆菌标准菌株、9种非分枝杆菌和465株分枝杆菌临床分离株的菌种。结果应用DNA微阵列技术分析28种分枝杆菌标准菌株和9种非分枝杆菌菌株,特异性100％。465株分枝杆菌临床分离株中,经16S rRNA PCR-SSCP初步菌种鉴定,256株为结核分枝杆菌复合群,应用DNA微阵列分析,显示与分枝杆菌属探针M和结核分枝杆菌复合群探针a杂交阳性,两种鉴定方法结果一致;209株PCR-SSCP初步鉴定为非结核分枝杆菌的分离株,经芯片分析,68株为龟分枝杆菌龟亚种和脓肿亚种,46株为胞内分枝杆菌,34株为堪萨斯、瘰疬、胃和猿猴分枝杆菌复合群,31株为偶然分枝杆菌,16株为戈登分枝杆菌,3株为鸟分枝杆菌,2株为海和溃疡分枝杆菌复合群,1株为土分枝杆菌, 1株为迪氏分枝杆菌,1株为草分枝杆菌;另6株只与探针M杂交,经测序显示5株为胞内分枝杆菌,但其基因序列与标准菌株不完全相同,1株为新金色分枝杆菌,芯片上无鉴定该菌种的探针。结论用DNA微阵列可简便、快速、灵敏、特异地将大多数分枝杆菌鉴定到种,提高分枝杆菌病的正确诊断率,指导临床合理治疗。

HBeAg阳性及阴性乙肝患者血清HBV RNA与HBV DNA和转氨酶水平变化的相关性分析

目的 探讨乙型肝炎(简称乙肝)E抗原(HBeAg)阳性乙肝患者血清与HBeAg阴性乙肝患者血清乙肝病毒(HBV) RNA、HBV DNA及转氨酶水平的相关性分析及其在乙肝诊断中的临床意义。方法 选取2022年11月至2023年4月该院门诊及住院部乙肝患者共108例,按照HBeAg状态分为HBeAg阳性组(25例)和HBeAg阴性组(83例),分析两组患者HBV RNA、HBV DNA、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)检测结果,用SPSS26.0软件对数据进行处理,对HBV RNA、HBV DNA及ALT、AST进行相关性分析。结果 HBeAg阳性组HBV RNA、HBV DNA、ALT、AST表达水平明显高于HBeAg阴性组(P<0.05)。相关性分析发现,HBV RNA表达与HBV DNA表达水平呈正相关(P<0.05),与ALT和AST无相关性(P>0.05)。结论 HBeAg阳性乙肝患者与HBeAg阴性乙肝患者的HBV RNA、HBV DNA和转氨酶表达水平存在明显差异,HBV RNA可作为常规检测项目在临床中推广。

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)诊断DNA微阵列的构建

为构建猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）诊断DNA微阵列，应用RT—PCR从猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）C14—2分离株和欧洲型弱毒疫苗株VP046扩增并克隆获得戋洲型重组质粒C14P9（基因号：AY775132）、PRRS—PS9（基因号：AY775134）、Ulb（基因号：AY775135）、Y11（基因号：AY775133）、Y12（基因号：AY775136）和欧洲型基因重组质粒E6和E8。PCR法制备的靶基因和探针纯化后，质量浓度分别为300～600mg／L和200-400mg／L。芯片杂交动力学研究表明，杂堑信号强度随靶基因和探针浓度的增加而增强，最佳靶基因质量浓度为200mg／L，探针适宜范围为3～3000μg／L，系统灵敏性为3μg／L。靶基因杂交特异性研究表明，除个别靶基因在某一温度下存在交叉反应和杂交信号弱外，大多数靶基因在40～56℃下杂交信号强。采用AY775133、AY775134、E6和E8靶基因构建PRRS诊断DNA微阵列在40℃下预杂交1h、48℃湿盒避光杂交6h后经洗涤和扫读分析，杂交信号强、斑点明显、特异性高，按SNR≥1．5为标准能够区分PRRSV蔓洲型和欧洲型。应用PRRS诊断DNA微阵列检测了AMERVAC-PRRS、PRRSV弱毒疫苗、C14—2株、SCU株和临床样本，能正确区分PRRSV基因型。研究结果表明构建的PRRS诊断DNA微阵列可用于PRRS临床诊断和基因分型。

DNA微阵列技术在柑橘研究中的应用

DNA微阵列技术是一项能够分析基因组、基因表达特征性图谱的新技术,使研究人员能同时对成千上万的相互作用的基因展开研究。随着Affymetrix公司生产的世界上第一个商品化的柑橘基因组阵列(Citrus Genome Array)的诞生,该技术在柑橘基因组学和相关科学研究中扮演着越来越重要的角色。综述了运用DNA微阵列技术在柑橘研究中的现状,重点说明了该技术在柑橘重要功能基因的检测及基因差异表达研究中的应用,介绍了柑桔研究中DNA微阵列的种类,及其在代谢途径分析、突变检测和突变机理分析等其他领域的研究现状,并对其在病原检测方面的可能应用也进行了探讨。

DNA甲基化微阵列

DNA甲基化微阵列是近年发展起来的高通量分析基因组水平DNA甲基化状态和模式的新型技术,已成为肿瘤表观遗传学组研究的重要工具之一。利用DNA甲基化微阵列研究某种疾病状态下异常甲基化的基因有利于进一步明确该疾病的表观遗传学异常机制,发现与之相关的表观遗传学标志物。现有的DNA甲基化微阵列主要包括CpG岛微阵列和甲基化寡聚核苷探针微阵列,根据已有的文献资料,较为详细地阐述了上述技术的原理、特点和适用范围,对于研究者根据自己的研究目的选择适当的DNA甲基化微阵列技术具有一定的指导价值。