Chipy DNA i ich zastosowania

POST. MIKROBIOL.,
2002, 41, Supl. 1, 13—18
http://www.pm.microbiology.pl
CHIPY DNA
I ICH ZASTOSOWANIA
Zbigniew J. Leśnikowski, Edyta Paradowska,
Marzena Przepiórkiewicz, Mirosława Studzińska,
Agnieszka Olejniczak
DNA chips and theirs applications
Abstract:
DNA chip technology is rapidly advancing and applications to diagnostics
(mutation detection), gene discovery, gene expression and mapping have been convincingly
demonstrated. Arraybased assays allow a range of characteristics, such as drug resistance, to
be rapidly and simultaneously determined. Near instantaneous detection of pathogens from
clinical material, combined with simultaneous prediction of their antimicrobial resistance
profiles, would revolutionize the impact of microbiology on the management of infections.
Wstęp
Zjawisko hybrydyzacji kwasów nukleinowych leży u podstaw wielu stosowanych
współcześnie metod diagnostyki molekularnej [1, 4, 8, 11]. Zdolność zasad nukleinowych do
tworzenia specyficznych par zgodnie z regułą Watsona-Cricka: A-T i G-C dla DNA oraz AU i G-C dla RNA stanowi uniwersalny fundament technologii molekularnych opartych na
tym zjawisku. Na tej samej zasadzie oparta jest również technologia chipów DNA [7].
Technologia chipów DNA umożliwia równoległą analizę (rozpoznanie) wielu tysięcy cząstek
DNA tworząc nową jakość w takich dziedzinach jak diagnostyka medyczna, genetyka,
poszukiwanie nowych leków, toksykologia i innych.
W literaturze, poza określeniem „chipy DNA” (ang. DNA chip), które znajduje już sobie
miejsce w polskim słownictwie naukowym i popularnym, używa się również takich określeń
jak „mikrowiązki DNA” (ang. DNA microarray), czy też rzadziej „wiązki genów” (ang. gene
array). Pierwszy chip DNA wyprodukowany został przez firmę Affymetrix z Kalifornii na
początku lat 90-dziesiątych, obecnie na rynku znajduje się szereg firm oferujących zestaw
urządzeń lub też ich elementy, do analizy DNA technologią chipów DNA.
Struktura chipów DNA i zasada ich działania
Chipy DNA są to upakowane z dużą gęstością na podłożu stałym sondy DNA o znanej
częściowo lub całkowicie sekwencji zasad nukleinowych (Rys. 1). Jako podłoże stałe chipów
wykorzystuje się najczęściej płytki szklane, krzemowe lub...