钟连声，齐华文，潘忠诚，马汝海，何群，姜雪，赵雨杰

    随着人类基因组学研究的不断进展，基因芯片正逐步成为检测基因表达最强大的分子生物学技术方法。其中寡核苷酸探针芯片制备比较容易，相对成本较低，并且特异性强。各个位点间的变异比较小，杂交后结果的准确性和重现性比长探针芯片好。

    目前美国 affymatrix公司和国内一些研究机构多使用 25-mer 寡核苷酸(Oligo)探针制作基因芯片。尽管寡核苷酸芯片具有很多优点，应用也越来越广泛，但科学家们发现，基因芯片杂交结果的重现性仍然不是十分理想。Zhang等[1]研究表明近70% 检测相同基因的探针阵列点杂交信号数值出现明显偏差。很多学者认为：除了基因芯片设计和制备因素以外，最重要的原因是基因芯片杂交过程的特殊性造成的。因为基因芯片杂交是在固-液界面完成的，与溶液中的核酸杂交不同，探针及靶分子的二级结构会对芯片的杂交结果产生影响。鉴于此，我们设计了一组具有不同二级结构的探针和靶分子，以探讨不同二级结构的探针和靶分子对基因芯片杂交过程的影响。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    探针及靶分子均由南京金斯瑞生物科技有限公司合成。OWLS 1.20 及传感器芯片为匈牙利Micro Vacuum公司产品；Gene TACTMLS IV 荧光图像扫描仪为美国 Gnomic Solutions公司产品；202-0 数显电热恒温干燥箱为上海阳光实验仪器有限公司产品。硅烷偶联剂 SCA-1103(3-氨丙基三甲氧基硅烷)购自国泰华荣化工新材料有限公司；戊二醛购自美国 Sigma公司。

    1.2 方法

    1.2.1 探针及靶分子的设计 为了系统研究二级结构对芯片杂交过程的影响，应用二级结构分析软件 Mfold 分别设计了 3 对 25-mer 完全互补的具有不同二级结构的探针和靶分子(P0T0、P3T3、P4T4)，以及1 对尾端有 2个碱基错配的探针和靶分子(P4T3)，其序列见表1(下划线示茎环结构的干)。其中 P0T0完全互补，Tm值小于20 ℃，说明其在37 ℃ 溶液中不会形成二级结构；P3T3和P4T4也完全互补，但 P3T3形成的茎环结构含有 3 bp的茎、5 bp的环和2个长分别为4 bp和10 bp的尾巴，P4T4形成的茎环结构含有 4 bp的茎、10 bp的环和1个 6 bp的尾巴(图 1)；而 P4T3含有 2个末端的不匹配碱基(A·A、C·C)。 ......