摘要：DNA微陣列是生命科學(xué)研究的重要工具，在疾病診斷、藥物開發(fā)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在應(yīng)用過程中，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的存儲、分發(fā)和數(shù)據(jù)挖掘成為DNA微陣列能被推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。本論文簡單介紹了這兩方面的研究現(xiàn)狀。
關(guān)鍵詞：DNA微陣列 數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)倉庫 標(biāo)準(zhǔn) 基因表達分析
一、引言
DNA微陣列（DNA microarray）,也叫基因芯片，是近幾年發(fā)展起來的一種能快速、檢測DNA片段序列、基因型及其多態(tài)性或基因表達水平的新技術(shù)。它將幾十個到上百萬個不等的稱之為探針的核苷酸序列固定在微小的（約1cm2）玻璃或硅片等固體基片或膜上，該固定有探陣的基片就稱之為DNA微陣列。它利用核苷酸分子在形成雙鏈時遵循堿基互補原則，可以檢測出樣本中與探陣陣列中互補的核苷酸片段，從而得到樣本中關(guān)于基因結(jié)構(gòu)和表達的信息。它的技術(shù)來源追溯到一個多世紀(jì)之前，Ed Southern發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的核酸分子能夠與另一被固化的核酸分子配對雜交。因此，Southern blot可被看做是zui早的基因芯片。在八十年代，Bains W.等人就將短的DNA片斷固定到支持物上，借助雜交方式進行序列測定。1995年，斯坦福大學(xué)開發(fā)出*片cDNA芯片并用于生命科學(xué)研究，1998年美國Affymetrix公司將*片帶有13.5萬個基因探陣的寡聚核苷酸芯片推向市場，標(biāo)志著DNA微陣列的產(chǎn)業(yè)化，從此基因芯片或DNA微陣列的研究和應(yīng)用得到了廣泛的重視，可以說在生命科學(xué)研究界和產(chǎn)業(yè)界掀起了基因芯片熱潮，1999年Nature出?？榻B這門基因芯片及其應(yīng)用。
基因芯片可用于DNA序列的再測序、基因SNP或多態(tài)性檢測和基因表達分析。由于基因芯片技術(shù)是一種高通量檢測技術(shù)，它可是并行的同時檢測成百上千，甚至成千上萬個基因的活動情況或dna片段，改變了傳統(tǒng)的每次只能檢測一個基因的情況，因此能大大提高檢測效率，降低檢測成本，并保證了檢測質(zhì)量?；蛐酒夹g(shù)可廣泛應(yīng)用于疾病診斷和治療、藥物篩選、農(nóng)作物的優(yōu)育優(yōu)選、司法鑒定、食品衛(wèi)生監(jiān)督、環(huán)境檢測、國防、航天等許多領(lǐng)域。它將為人類認(rèn)識生命的起源、遺傳、發(fā)育與進化、為人類疾病的診斷、治療和防治開辟全新的途徑，為生物大分子的全新設(shè)計和藥物開發(fā)中先導(dǎo)化合物的快速篩選和藥物基因組學(xué)研究提供技術(shù)支撐平臺。
通過基因表達譜的研究可以進行進一步的理論研究或應(yīng)用研究。
1、理論研究。根據(jù)基因組基因表達譜可以進一步分析共表達基因是否存在共同的順式調(diào)控元件，發(fā)現(xiàn)新的調(diào)控元件。此外，可以研究基因的調(diào)控規(guī)律，構(gòu)建調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
2、應(yīng)用研究包括疾病診斷和藥物開發(fā)。根據(jù)不同疾病狀態(tài)下的差異表達譜的研究可以確定疾病的類型和進展。研究藥物作用后基因表達譜的改變可以確定藥物的毒性、預(yù)后和療效，從而指導(dǎo)藥物開發(fā)和臨床合理用藥。
在基于DNA微陣列的基因表達分析研究中，數(shù)據(jù)的分析和管理是一個關(guān)鍵性的問題，它直接影響了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確型和實驗的可靠性。