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原位杂交技术是什么? 原位杂交技术的原位杂交的基本原理?

一、原位杂交技术是什么?

原位杂交技术的基本原理是利用核酸分子单链之间有互补的碱基序列,将有放射性或非放射性的外源核酸(即探针)与组织、细胞或染色体上待测DNA或RNA互补配对,结合成专一的核酸杂交分子,经一定的检测手段将待测核酸在组织、细胞或染色体上的位置显示出来。

免疫细胞化学是用标记的特异性抗体(或抗原)对组织内抗原(或抗体)的分布进行组织和细胞原位检测技术。

一个是用核酸序列检测,一个使用抗体或抗原检测

它们都可以定位

二、原位杂交技术的原位杂交的基本原理?

原位杂交(in situ hybridization)将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交,称为原位杂交。

使用DNA或者RNA探针来检测与其互补的另一条链在细菌或其他真核细胞中的位置。

RNA原位核酸杂交又称RNA原位杂交组织化学或RNA原位杂交。该技术是指运用cRNA或寡核苷酸等探针检测细胞和组织内RNA表达的一种原位杂交技术。其基本原理是:在细胞或组织结构保持不变的条件下,用标记的已知的RNA核苷酸片段,按核酸杂交中碱基配对原则,与待测细胞或组织中相应的基因片段相结合(杂交),所形成的杂交体 (Hybrids)经显色反应后在光学显微镜或电子显微镜下观察其细胞内相应的mRNA、rRNA和tRNA分子。RNA原位杂交技术 经不断改进,其应用的领域已远超出DNA原位杂交技术。尤其在基因分析和诊断方面能作定性、定位和定量分析,已 成为最有效的分子病理学技术,同时在分析低丰度和罕见的mRNA表达方面已展示了分子生物学的一重要方向。

FISH是原位杂交技术大家族中的一员,因其所用探针被荧光物质标记(间接或直接)而得名,该方法在80年代末 被发明,现已从实验室逐步进入临床诊断领域。基本原理是荧光标记的核酸探针在变性后与已变性的靶核酸在退火 温度下复性;通过荧光显微镜观察荧光信号可在不改变被分析对象(即维持其原位)的前提下对靶核酸进行分析。DNA荧光标记探针是其中最常用的一类核酸探针。利用此探针可对组织、细胞或染色体中的DNA进行染色体及基因水平 的分析。荧光标记探针不对环境构成污染,灵敏度能得到保障,可进行多色观察分析,因而可同时使用多个探针,缩 短因单个探针分开使用导致的周期过程和技术障碍。

三、原位杂交技术的优缺点?

原位杂交技术有以下几点优势:①安全、快速、灵敏度高;②探针能较长时间保存;③多色标记,简单直观;④可用于中期染色体及间期细胞的分析;⑤可应用于新鲜、冷冻或石蜡包埋标本以及穿刺物和脱落细胞等多种物质的检测。

原位杂交就是用核酸探针与基因组DNA或RNA进行碱基互补配对,在组织的原位标记目标DNA或RNA,核酸探针事先用同位素标记,因为标记物为同位素所以容易检测灵敏度高,但是同位素嘛你知道的,对人有害。

荧光原位杂交原理同上,但是标记物为荧光,对人无害,但是灵敏度不高。多彩荧光原位杂交技术也是一样,只不过采用了几种不同颜色的荧光素标记不同的探针,一次杂交可以检测多种目的基因。

因为荧光的灵敏度不如同位素高,为了提高灵敏度,就有了原位PCR。原位PCR的原理是,在基因组DNA或RNA的原位,进行PCR,使用的引物事先用荧光素标记,所以扩增出来的目的基因片段都带有荧光素,使得检测的灵敏度大幅提高。

四、做原位杂交技术意味着什么?

做原位杂交技术就是利用核酸分子单链之间有互补的碱基序列,将有放射性或非放射性的外源核酸(即探针)与组织、细胞或染色体上待测DNA或RNA互补配对,结合成专一的核酸杂交分子,经一定的检测手段将待测核酸在组织、细胞或染色体上的位置显示出来。

原位杂交技术(Insituhybridization,ISH)是分子生物学、组织化学及细胞学相结合而产生的一门技术。

五、原位杂交和荧光原位杂交区别?

原位杂交(In Situ Hybridization, ISH)和荧光原位杂交(Fluorescence in situ Hybridization, FISH)都是一种分子生物学技术,用于研究DNA或RNA在细胞或组织中的位置和表达情况。它们的区别主要在于探针标记的方式和检测方法。

探针标记方式不同

原位杂交使用的探针通常是放射性同位素标记的DNA或RNA探针,通过自显影或荧光显微镜观察探针与靶分子的杂交情况。而荧光原位杂交则使用荧光染料标记的DNA或RNA探针,通过荧光显微镜观察探针与靶分子的杂交情况。

检测方法不同

原位杂交使用的检测方法通常是自显影或放射计数,需要使用放射性同位素标记的探针。而荧光原位杂交则使用荧光显微镜观察荧光信号,不需要使用放射性同位素标记的探针,因此更加安全和方便。

应用范围不同

原位杂交和荧光原位杂交在应用范围上也有所不同。原位杂交主要用于研究基因表达、基因型和染色体结构等方面,而荧光原位杂交则更加适用于研究细胞遗传学、肿瘤学、微生物学等方面。

总之,原位杂交和荧光原位杂交都是一种重要的分子生物学技术,它们在探针标记方式、检测方法和应用范围等方面存在一定的差异。选择哪种技术应根据具体的研究目的和实验条件来确定。

六、基因组光学图谱技术原理?

原理是一个利用单个DNA分子基因组限制性内切酶图谱快速生成高分辨率、有序的全基因组限制性内切酶图谱的方法。

现在最普遍是bioNano系统,该系统利用内切酶对DNA进行识别酶切并标记荧光,再利用极细的毛细管电泳来把DNA分子拉直,进行超长单分子高分辨率荧光成像,通过酶切位点进行拼接即生成了一幅酶切位点分布图

七、全基因组育种技术流程?

在选择育种历史中,经历了从经验育种到育种理论和方法的探索,有选择学说,纯系学说,回交育种、轮回育种、诱变育种、单粒传、理想株型;再到标记辅助选择育种,探索了各种各样的标记,比如扩增片段长度多态性标记辅助选择(aflp)、微卫星标记辅助选择(ssr)和单核苷酸多态性标记辅助选择(snp)。随着测序技术的发展,测序的通量越来越高,成本越来越低,加之计算机运算能力不断提升,这为全新育种技术的发展创造了技术条件,兴起了基因组选择(genomicselection,gs)育种浪潮。

基因组选择育种能有效的解决难测量性状、运气成分大,耗时长、技术难度高等因素的限制,加快育种的步伐。基因组选择育种是利用覆盖全基因组的高密度分子遗传标记进行的标记辅助选择的一种育种方式。

目前比较出名的基因组选择(gs)分析功能软件是ipat软件,ipat软件界面比较友好,但是ipat只有三种gs模型,分别为基因组最佳线性无偏估计(gblup)、岭回归最佳线性无偏估计(rrblup)、贝叶斯岭回归(brr)。

然而,对于有快速育种需求的公司来说,现有的基因组选择分析的效率低,分析结果的准确性也相对较低,无法满足需求。

技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种全基因组选择育种的方法和装置,以解决现有技术中的分析结果准确性低的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种全基因组选择育种的方法,该方法包括:获取训练群体中与目标表型显著关联的标记;根据训练群体及标记,利用多种全基因组选择预测模型计算育种群体中每个个体的基因组估计育种值;按照基因组估计育种值从高到低的顺序,选择在多个全基因组选择预测模型中均排在前预定数量的个体作为育种材料。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括:基因组最佳线性无偏预测模型、岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少4种。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少3种时,利用多种全基因组选择预测模型计算育种群体中每个个体的基因组估计育种值包括:利用训练群体中的目标表型与标记之间的显著关联性,对多种全基因组选择预测模型进行精确度评估,得到满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型;利用满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型,计算得到各标记的效应值;利用各标记的效应值计算得到育种群体中每个个体的基因组估计育种值。

进一步地,获取训练群体中与目标表型显著关联的标记包括:对训练群体来源于基因芯片或基因组重测序的测序数据进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,从测序数据进行全基因组关联分析从而获得与目标表型显著关联的标记包括:对测序数据进行综合分析,综合分析表型分布分析、群体结构分析、连锁不平衡分析以及亲缘关系分析;根据综合分析的结果进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,对测序数据进行综合分析,并根据综合分析的结果进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记包括:检测测序数据中数量性状的表型是否符合正态分布或者偏态分布,并剔除偏离杠杆值的极端表型;通过主成分分析或者群体结构分析计算训练群体中群体结构,并将群体结构作为固定效应加入全基因组关联分析模型中;通过衰减距离对全基因组的标记进行连锁不平衡过滤,去除存在多重共线性的效应的标记;通过计算训练群体中各个体间的亲缘距离,并将亲缘距离作为随机效应加入全基因组关联分析模型;利用全基因组关联分析模型计算数量性状的表型中与全基因组的标记之间的关联性,从而选择得到与目标表型存在显著关联的标记;优选地,全基因组关联分析模型为混合线性模型。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种全基因组选择育种的装置,该装置包括:获取模块、育种值估计模块及选择模块,获取模块用于获取训练群体中与目标表型显著关联的标记;育种值估计模块用于根据训练群体及标记,利用多种全基因组选择预测模型计算育种群体中每个个体的基因组估计育种值;选择模块用于按照基因组估计育种值从高到低的顺序,选择在多个全基因组选择预测模型中均排在前预定数量的个体作为育种材料。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括:基因组最佳线性无偏预测模型、岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少4种。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少3种时,育种值估计模块包括:模型精确度评估模块,用于利用训练群体中的目标表型与标记之间的显著关联性,对多种全基因组选择预测模型进行精确度评估,得到满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型;效应值计算模块,用于利用满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型,计算得到各标记的效应值;育种值估计子模块,用于利用各标记的效应值计算得到育种群体中每个个体的基因组估计育种值。

进一步地,获取模块包括:全基因组关联分析模块,用于对训练群体来源于基因芯片或基因组重测序的测序数据进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,全基因组关联分析模块包括:综合分析模块,用于对测序数据进行综合分析,综合分析表型分布分析、群体结构分析、连锁不平衡分析以及亲缘关系分析;全基因组关联分析子模块,用于根据综合分析的结果进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,全基因组关联分析模块包括:表型分布分析模块,用于检测测序数据中数量性状的表型是否符合正态分布或者偏态分布,并剔除偏离杠杆值的极端表型;群体结构分析模块,用于通过主成分分析或者群体结构分析计算训练群体中群体结构,并将群体结构作为固定效应加入全基因组关联分析子模块中;连锁不平衡分析模块,用于通过衰减距离对全基因组的标记进行连锁不平衡过滤,去除存在多重共线性的效应的标记;亲缘关系分析模块,用于通过计算训练群体中各个体间的亲缘距离,并将亲缘距离作为随机效应加入全基因组关联分析子模块;全基因组关联分析子模块,用于计算数量性状的表型中与全基因组的标记之间的关联性,从而选择得到与目标表型存在显著关联的标记;优选地,全基因组关联分析分析子模块为混合线性模块。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任一种全基因组选择育种的方法。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行任一种全基因组选择育种的方法。

应用本发明的技术方案,本发明综合多个模型进行基因组估计育种值计算,并利用多个模型结果共定位,并选择出在所有的模型中都具有高育种值的个体作为育种材料,大大提高结果的精确性。此外,本申请的方法可以从多种模型中寻找出最佳模型预测最佳育种材料,从而提高了基因组选择育种结果的准确性。本发明的方法能适应大部分的材料背景,填补了在超级计算机中基因组选择分析上的空白,提高育种选择的效应,促进育种的进展。

八、原位杂交技术荧光法医保能报销吗?

是一种病理检测方式,项目后面标注为甲类,应该属于医保全额报销项目

九、原位核酸分子杂交技术简称原位杂交含义是什么?

通过组织化学或免疫组织化学方法在被检测的核酸原位形成带颜色的杂交信号,在显微镜或电子显微镜下进行细胞内定位。

十、基因组编辑技术的优势是什么?

1.

安全性较高 基因组编辑技术用于基因敲除或替换时,序列和结构特异性核酸酶的整合位点与靶基因位点通常不在同一染色体上。

通过后代自然分离,可以获得无转基因痕迹的遗传材料。

如果采用序列特异性核酸酶的瞬时表达,人工核酸酶基因不能整合到受体基因组中,同时可以获得基因位点特异性敲除或替代突变体。 

基因组编辑获得的突变体一般只有少数碱基的缺失或改变,这与传统的自然突变、人工突变和种内杂交获得的遗传物质相似。此外,基因组编辑引起的突变是定向的。

与传统的无方向性突变技术相比,它可以大大减少随机突变带来的意想不到的影响。在位点特异性插入方面,基因组编辑技术主要采用同源重组技术,可以实现外源DNA序列的位点特异性插入和整合。与传统的转基因技术相比,它大大降低了随机插入和整合带来的意想不到的影响所带来的安全风险。

因此,从技术层面来看,基因组编辑技术比传统转基因技术具有更高的安全性。

2.

多位点突变 利用TALEN或CRISPR技术,可以同时将多个序列特异性核酸内切酶识别位点导入细胞,实现染色体重组和DNA片段缺失、倒置、易位等多基因敲除。染色体重组和多基因敲除技术是反向遗传学中的重要技术。

利用多基因敲除技术可以提高复杂数量性状基因功能研究的效率,构建多基因缺失突变体,实现多关联基因的功能网络研究。

同时,也可以通过构建成千上万基因的大规模向导 sgRNA 文库,从全基因组层面进行定点敲除、抑制、激活,然后结合功能筛选平台和深度测序技术实现全基因组饱和度高通量的筛选,从而充分了解基因的功能和相互作用网络。

3.

研发成本低 基因组编辑技术最显著的特点是准确定位靶点,突破了传统转基因技术

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