脂质代谢紊乱诊断的基因组学和蛋白质组学技术

　　脂质代谢紊乱诊断的基因组学和蛋白质组学技术

　1.基因组学相关技术  基因组指组成生物所包含的所有遗传物质，包含细胞核基因组和线粒体基因组，其中线粒体基因组DNA大约16.6kb。目前，通常所指的人类基因组特指人类细胞核基因组。基因组学（genomics）是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。研究包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，也被称为后基因组研究，是系统生物学的重要方法。基因组学的主要工具和方法包括：生物信息学、遗传分析、基因表达测定和基因功能鉴定。相关技术手段众多。

重组DNA技术是分子生物学的核心内容，也是分子诊断技术的重要基础。主要包括连接外源基因和克隆载体，构建重组DNA分子，将重组DNA分子转入受体细胞，使外源基因随受体细胞分裂而得以复制繁殖。其包括的范围不断扩大，应用曰益广泛。

分子杂交是分子生物学领域应用最为广泛的技术之一。就是利用标记分子-探针与待测核酸特异的分子杂交，进行定性或定量分析的有效方法。可在DNA与DNA、RNA与RNA或DNA与RNA的两条单链之间进行。可判断特定DNA序列是否存在缺失、插入、重排等现象，可粗略分析RNA的结构，可进行特定基因克隆的筛选和利用末端标记的人工合成寡核苷酸探计检测基因的特定点突变。基本方法有：Southern印迹杂交、Northern印迹杂交、斑点杂交或狭缝杂交、菌落杂交、原位杂交、荧光原位杂交、固相夹心杂交和液相吸附杂交等。

PCR是一种对特定的DNA片段在体外进行快速扩增的方法，具有特异、灵敏、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点，在世界范围内很多领域得到广泛应用，并在此基础上创造出许多DNA体外扩增的新方法新技术。例如荧光定量PCR、免疫PCR、重组和表达PCR、降落PCR、巢式PCR和多重PCR等。

测序是对核酸一级结构的测定，是分析基因结构和功能，实现人类疾病基因诊断的基础，是分子生物学重要的基本技术。广泛应用于个体鉴定、遗传疾病检测、微生物鉴定、甲基化分析等。除了常规的Sanger双脱氧链末端终止法、Maxam-Gilbert DNA化学降解法和全自动DNA测序外，近年来发展了焦磷酸测序技术、单分子测序法、DNA芯片测序等。随着科学技术的不断发展，DNA测序自动化程度不断完善，精确度和可读片段长度也不断提高，使DNA测序逐步走向产业化。

生物芯片是应人类基因组计划而发展起来的一项高新技术，与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号即可实现对生物样品的分析，目前己经成为人们高效、准确、大规模地获取相关信息的重要手段之一。常见的生物芯片主要有基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等。随着新兴技术和新设计思想的不断产生，各种新型的芯片将陆续推出，对生命科学与医学的研究与应用产生深远的影响。

   RNA干扰（RNA interference，RNAi）技术是利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA从而阻断基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型，并且这种效应可以突破细胞的界限传递给子代。RNAi普遍存在于水稻、烟草及人等几乎所有真核生物中。动物实验证明，可以通过RNAi的方法是胆固醇升高的基因沉默。

核酸序列数据库包含DNA和RNA序列数据库，国际上三大主要核酸序列数据库是欧洲分子生物学实验室创建的EMBL、美国国家健康研究院组建的Gen Bank和日本国家遗传学研究所负责管理的DDBJ。三者共同成立了国际核酸序列联合数据库中心，建立了合作关系，各自搜集世界各国有关实验室和测序机构所发布的序列数据，通过计算机网络每天进行数据交换，以保证这三个数据库序列信息的完整性。

   2.蛋白质组学相关技术  蛋白质是最主要的生命活动载体和功能执行者。蛋白组学是从整体的角度，分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分、表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律的一个新的研究领域。它能为众多疾病机理的阐明及攻克提供理论依据和解决途径，不仅是探索生命奥秘的必需工作，也能为人类健康带来巨大的利益。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因组时代的特征。蛋白质组学研究成功与否，很大程度上取决于其技术方法水平的高低。发展高通量、高灵敏度、高准确性的研究技术是当前蛋白质组学深入研究的必要条件。