Dna,rna及蛋白胶电子化标准和分析应用软件的制作方法

文档序号:6652837阅读:275来源:国知局
专利名称:Dna,rna及蛋白胶电子化标准和分析应用软件的制作方法
DNA, RNA及蛋白胶电子化标准和分析应用软件技术领域本项发明属于分子生物技术应用领域,他可应用在对所有生物(包括动物,植物,微生物等)的DNA,RNA及蛋白质样品的检测过程,为这些样品检测提供DNA,RNA及蛋白质电子化标准及分析应用软件。
背景技术
在分子生物学实验中,研究人员在检测生物标本中DNA片段(限
制性内切酶切片段;PCR扩増片段;分子克隆等DNA片段检测中);在检检测基因表达产物
mRNA时;在检测蛋白质水平变化中,均要先进行琼脂糖胶的分离,染色及鉴定。其中,在进
行每一块胶的实际生物样品分离过程中均要同时在第一泳道加上已知的DNA,RNA及蛋白
质生物标准样品,用其在胶中已知的DNA,RNA片段大小,蛋白质分子量不同来作为标准参
考提示要检测样品中的检测对象的片段及分子量大小。所以,DNA, RNA及蛋白质标准样品
是在DNA,RNA及蛋白质生物标本分离鉴定中必不可少的生物制品。但因其制作复杂,成本
高并可能在用后会对环境带来生物污染,故建立DNA,RNA及蛋白质电子标准图来取代传统
的生物制品将是一场生物样品鉴定过程中的有意义的变革,它将产生巨大的经济和社会效.、
MoDNA, RNA及蛋白胶电泳上所用的生物标准物品系经过分子克隆,表达已知的基因的固定DNA片段及固定分子量的蛋白质后并加以纯化,组合而成的。其制作工艺复杂,周期长,成本高。且用后无法回收再利用,有潜在的生物污染危险。本发明采用生物区带的数字化采集,建立资料库及计算机软件合成制图,可以完全取代DNA,RNA和蛋白传统的生物标准物产品,为节约生物资源,净化环境,提供准确实用的DNA,RNA,蛋白电子化标准奠定了基础。传统的DNA,RNA及蛋白生物标准样品的制做方法I.传统的DNA生物标准样品是将选定长度的DNA片段克隆入质粒载体中,然后转染入细菌,大量复制后提取质粒DNA,用限制性内切酶切出DNA片段并进行大量纯化分离,最后与不同片段长度的DNA按比例混合,配制成DNA生物标准样品。2. RNA生物标准样品是将固定长度表达的RNA分离纯化,然后与其他不同长度的RNA片段混合成RNA生物标准样品。3.蛋白生物标准样品是将已知分子大小(分子量)表达的蛋白进行克隆,然后进行转染或体外表达,对表达的蛋白进行分离纯化,最后不同分子量的蛋白纯化物按比例混合后形成蛋白生物标准物。发明内容本发明的核心内容包括首先,采用生物用品公司购入的DNA,RNA及蛋白生物标准样品,用其在制式电泳槽系统中,在固定的胶浓度,固定的时间,固定的电压,电流下(例如1%的胶,在80伏电压下,在IxTAE溶液中走胶30分钟)进行胶分离,然后用溴乙啶(寖染DNA,RNA胶)用氯化银(染蛋白胶)染色后进行各标准区带分离后与原点之间距离的测量,数据汇集并形成资料库,编制计算机胶成像分析软件(软件具备采图,建立数据库,拼建新图形成新的图示计算平台,设置分析,计算功能,储备功能,传送功能),在其应用软件内转化成电子标准区带图,此电子标准区带图可与软件获取的实际标本的DNA,RNA及蛋白胶分离图像(用尺子标定的图像)再拼接成新的图像(含电子标准区带、和胶分离的实际样品区带),供后续分析,储存,使用。电子化DNA,RNA,蛋白标准及应用软件的制作过程及要点I.采用生物用平公司购入的DNA,RNA及蛋白生物标准物,用其在制式电泳槽系统中,在固定的骄傲浓度,固定的时间,固定的电压,电流下进行胶分离,然后用溴乙啶(侵染DNA,RNA胶)用氯化银(染蛋白胶)染色后进行标准区带分离后进行其与上样原点之间距离的测量,数据汇集并形成资料库,编制计算机胶成像分析软件(软件具备采图,建立数据库,拼建新图形成新的图示计算平台,设置分析,计算功能,储备功能,传送功能),在其应用软件内将数据资料转化成电子标准区带图(见图I),每一电子标准区带图显示的是在固定胶浓度,电压,电流,固定胶分离时间条件下点样原点以及各标准区带(含标定的尺度上样点为零,在胶上分离的标准区带与原点的距离被标定),每一电子标准区带图可用固定胶浓度,电压,电流,固定胶分离时间从软件资料图库中检索调取出来。2.计算机编制程序(含采图,建立数据库,拼建新图形成新的图示计算平台,设置分析,计算功能,储备功能,传送功能)。利用目前已经成熟的计算机软件编制技术与手段,编制具备采图,建立数据库,形成电子标准区带图,拼建新图形成新的图示计算平台,设置分析,计算功能,储备功能,传送功能的DNA,RNA和蛋白质电子标准胶成像和分析软件系统。这个软件系统的基本功能和技术支持条件如下所述多种图形获取形式支持标准,twain接口,可从工业标准输入设备获取图像。支持标准usb接口的视频输入设备。支持标准directshow (wdn)视频获取技术。丰富的图像处理功能图像处理功能对比度;hsv, dhsl ;rgb ;锐化;fft ;二值化处理,灰度处理等。图形几何处理左右旋转;水平垂直旋转;按角度旋转;手工操控旋转;手工剪裁等。图像操控设计,标题文字添加功能高效的内存恢复技术。强大的实验分析功能支持对电泳图像进行专业数据分析,可以准确测试各个选区的光亮度值、样本面积、光密度值、平均光比值、平方光比值等众多测试数据。系统支持手工矩形、圆形和椭圆形选区的选定,并能对各个选区自动添加标注编号,设定颜色和字体大小等,同时支持选区精确的数据定位和数据尺寸输入,提高选区的位置和尺寸精度。支持选区的复制、粘贴和删除操作,支持对多个选区的手动选择,并可以对所有选区进行的尺寸大小的统一整型功能。方便灵活的基准选区比对功能,可以随意指定某个选区作为基准比对选区,其他选区同基准选区进行分析比对。专业方便的操控设计,支持在选区设定时,使用鼠标对选区进行拖拽和调整,同时,也提供对底图的鼠标缩放操作,使人机交互及其方便和高效。提供方便的工作状态保存功能,可以将当前的工作状态保存为项目文件,并支持项目文件的异地打开和处理,提高研究工作的方便性,降低了研究工作的被动性。同时,亦可对项目文件进行保密处理,大大提升了试验数据的安全性要求。采用高效的计算机图形图像处理算法,极大地提高了处理速度,并支持WYSIWYG (所见即所得)模式,所有操作立即生成处理效果。专业的图像输出机打印功能支持图像的直接保存和格式转换保存,算法高效快速。支持处理中图像直接打印,支持打印预览,并具有方便的排版功能。支持专业分析报告的打印和保存,支持打印预览,及历史分析报告的导入及打印。 强大的分析结果报告功能分析结果以专业数据表格方式提供,可以方便打印预览和保存,并可对保存的打印文件多次打开,进行打印输出。打印预览时,可以对报告的显示进行缩放操作,并支持对处理后的测试图片进行打印。系统同时支持将打印报告导出成HTML格式和MS EXCEL格式,支持测试图片的同步导出功能。系统的报告打印时,提供标准打印设置功能,方便连接各种打印机和输入设备。系统配置要求基本配置操作系统MS Windows XP系列,Vista系列,Windows7系列。CPU:Intel P4,Intel赛杨系列等。内存1G,包括操作系统及数据库所需内存。硬盘12M(软件程序,打印机等)。标准设备键盘,鼠标,打印机等。其它试验用视频图像获取设备等。
智能凝胶电泳照片比对功能支持标准DNA、RNA和蛋白胶等各种凝胶类型,以及相应的胶电压、胶浓度和胶时长等基础参数的选取,并能根据选定参数,自动生成标准的凝胶电泳图片。支持将生成的凝胶电泳图片合并到测试图片上,方便对实验数据的比对分析。支持对生成的凝胶电泳图片进行旋转操作、叠放操作、缩放操作、拖拽操作等,支持对其进行大小尺寸的调整。合并速度快,支持多个标准样本的同时合并处理。根据不同显示器的技术参数,自动生成标准标尺,方便实际测量。3.数字化DNA,RNA及蛋白标准及分析应用软件的基本工作原理按规定的条件进行DNA,RNA及蛋白样品的胶分离(胶浓度,走胶时间,电压,电流),经溴乙啶(DNA,RNA),氯化银(蛋白)染胶后用透明塑料尺标定采图,然后与软件内相同条件的电子标准图进行拼接(用固定胶浓度,电压,电流,固定胶分离时间从软件资料图库中把电子标准图检索调取出来),形成新的图形,即可进行分析,计算,储存。其具体操作步骤如下①配置固定的胶浓度。准备要分离检测的DNA,RNA及蛋白样品。②在电泳槽中按固定的电压,电流走固定的时间长度的胶。③溴乙啶(DNA,RNA),氯化银(蛋白)染胶。④在透明塑料尺子标定下采图⑤采集的DNA,RNA或蛋白样品胶分离图(含标定的尺子上样点为零,在胶上分离的区带与原点的距离被标定)与软件内相同条件的电子标准图(含标定的尺度上样点为零,在胶上分离的标准区带与原点的距离被标定)进行拼接。⑥裁剪集合成新图。⑦分析,储存,传送。
权利要求
1.本专利在世界上首次提出了DNA,RNA及蛋白胶标准区带电子化的概念,并首次制作了电子标准应用软件,其核心技术是利用DNA,RNA片段蛋白质生物标准区带在固定的胶浓度,电压,电流恒定时其稳定的迁移率,采集到了可靠的数据,数据汇集并形成资料库,编制计算机胶成像分析软件(软件具备采图,建立数据库,拼建新图形成新的图示计算平台,设置分析,计算功能,储备功能,传送功能),在其应用软件内将数据资料转化成电子标准区带图,每一电子标准区带图显示的是在固定胶浓度,电压,电流,固定胶分离时间条件下点样原点以及各标准区带(含标定的尺度上样点为零,在胶上分离的标准区带与原点的距离被标定),每一电子标准区带图可用固定胶浓度,电压,电流,固定胶分离时间从软件资料图库中检索调取出来。在实验中,采集的DNA,RNA或蛋白样品胶分离图(含标定的尺子上样点为零,在胶上分离的区带与原点的距离被标定)与软件内相同条件的电子区带标准图(含标定的尺度上样点为零,在胶上分离的标准区带与原点的距离被标定)进行拼接。裁剪集合成新图。分析,储存,传送。本申请请求对DNA,RNA及蛋白胶标准区带电子化的概念,电子标准应用软件及其制作技术,程序和后续修饰提出专利保护。
2.首次提出的不同片段长度的DNA生物标准区带转化为电子化标准区带的概念及制作方法。
3.首次提出的不同片段长度的RNA生物标准区带转化为电子化标准区带的概念及制作方法。
4.首次提出的不同分子量的蛋白质生物标准区带转化为电子化标准区带的概念及制作方法。
5.首次制作的电子标准应用软件及其制作技术,程序和后续修饰。
全文摘要
DNA,RNA与蛋白胶中标准物的使用的不可回收性使人们在科学研究中消耗了大量研究资金,并可能对环境造成严重的生物污染。本发明产品《DNA,RNA及蛋白胶电子化标准和应用软件》利用DNA,RNA及蛋白分子在统一规格的电泳仪器设备上,在固定时间,温度,胶浓度,电压及电流的实验条件下具有稳定的迁移率的性质,采取大量实验数据,建立计算机软件资料库,并设计编制标准应用软件,以此取代实际DNA,RNA及蛋白胶中应用的DNA,RNA及蛋白生物标准物。此产品经反复实验验证,准确符合率在99.90-100%,可重复,稳定性强,完全可以取代DNA,RNA及蛋白胶中实际加入的生物标准物,本产品对节省科研经费,减少对环境的生物污染,提供可靠的DNA,RNA及蛋白胶中电子标准均有重大意义,并可产生巨大的社会效益。
文档编号G06F19/10GK102646170SQ20111004810
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月20日 优先权日2011年2月20日
发明者李卉 申请人:李卉
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