基因组学研究技术：

• 基因表达的定量分析：在RNA水平或蛋白水平

  1. 印迹杂交技术：电泳分离待检测分子，将待检测分子转移到可方便操作的硝酸纤维素膜或PVDF膜上，然后将带有报告基团的探针（或抗体）与膜杂交（或孵育），最后通过同位素或化学发光试剂显示目的分子的条带，通过条带的深浅可判断目的分子的含量和分子量大小。
     1. Northern印迹分析：检测特异性mRNA。它以带有放射性或非放射性物质标记的单链cDNA、RNA片段或寡核苷酸为探针，检测RNA分子，不仅能够定量检测基因表达水平(mRNA)的变化，而且能够提供基因不同转录本的转录长度信息。对小的RNA分子，如长度约20nt的miRNA分子，Northern印迹分析也能有效地检测。
     2. Western印迹分析：检测蛋白质分子，它是在蛋白质水平定量检测基因表达改变的主要方法。
  2. 原位杂交：可提供基因表达的时空信息。核酸原位杂交技术(in situ hybridization,ISH)是在RNA水平检测这些变化的基本方法。原位杂交以短的单链 DNA、RNA片段或寡核苷酸为探针，将探针与经过固定并提高了通透性的细胞、组织切片或胚胎进行杂交，以荧光分子或显色酶为报告基团，显示特定RNA(mRNA)分子在组织或细胞内分布，通过荧光信号或显色的强弱可以判断含量的变化。
  3. 荧光实时定量PCR技术：即qPCR（定量PCR）或RT-PCR（反转录PCR），进行目的DNA片段的定量分析。
     1. 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)：能够在体外对特定DNA序列进行重复性复制(扩增)。其反应体系包括：模板DNA、耐热的DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸(dNTP)及适当的反应缓冲液。PCR反应一般分为变性、退火、延伸三步骤进行：首先在95℃进行DNA双链解离；然后在 50~65℃之间进行引物与DNA链的互不结合，即退火；最后在72℃由耐热DNA聚合酶合成与模板互补的新的DNA链。此三步骤重复20~30个循环即可完成扩增反应。普通PCR反应可以对目的DNA片段进行高效地克隆，能够非常灵敏地检测目的DNA片段。但由于PCR高效的指数扩增过程，在扩增结束后不同含量的初始模板都具有几乎相同量的终产物，因此不能对初始模板进行定量。
     2. 荧光实时定量PCR(fluorescence real--time quantitative PCR,qPCR)技术在PCR反应体系中加入与DNA双链结合后能够发出荧光的荧光染料，或能够与靶序列结合并带有荧光报告基团的探针。在PCR反应过程中，每次反应循环后，都会检测反应管中的荧光强度。以反应管中荧光强度达到阈值时所需的PCR反应循环个数(Cp值)，表示模板中目的片段的初始含量。由于是在PCR反应进行过程中的检测，而不是在PCR反应结束时的终点检测，因此荧光实时定量PCR技术能够进行目的DNA片段的定量分析。在检测组织细胞中基因表达时，首先需要将分离提取的RNA(mRNA)反转录(reverse transcription)为cDNA，然后再行荧光实时定量PCR。因之，qPCR也常称为荧光实时定量RT-PCR，是检测基因表达改变的简便方法。

• 基因表达的上调/下调

  • 基因克隆：进行基因表达上调和下调研究的前提。通常指cDNA克隆(cDNA cloning),即将mRNA逆转录形成的cDNA或通过体外聚合酶链式反应得到的基因片段，插入到能进行自我复制的载体（通常是质粒，plasmid)，实现在受体细菌内大量扩增的过程。克隆过程中用到的载体被称为克隆载体(cloning vector)。为开展基因表达的上调和下调研究，需要借助适当的限制性核酸内切酶(restriction nuclease)，从含有目的基因片段的克隆载体中酶解出目的基因DNA,转移到能够启动目的基因表达的表达载体(expression vector，通常是质粒或病毒载体)中。
  1. 外源性基因在细胞中的过表达是上调基因表达的主要方式：通过脂质体包裹的基因[200 学习/201 细胞生物学/第18章 细胞工程/第1节 细胞工程/细胞工程#四、基因转移|转染]或病毒介导的感染等技术，就可以将带有外源性基因的表达载体导入动物和人类细胞。 #归档
  2. RNA干扰技术是下调基因表达的常用方法：RNAi的基本原理：一定数量的外源性双链RNA(dsRNA)进入细胞后，被类似于核糖核酸酶Ⅲ的Dicer酶切割成短的21~23bp的双链小干扰RNA(small interferencing RNA,siRNA)，siRNA与解旋酶和其他因子结合，形成RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)。激活RISC需要一个依赖ATP的将小分子RNA解双链的过程。激活的RISC通过碱基配对定位到同源RNA转录本上，并在距离siRNA3'端12个碱基的位置切割RNA。每个RISC都包含一个siRNA和一个不同于Dicer的RNA酶。因此，siRNA能够以序列同源互补的mRNA为靶点，通过促使特定基因的RNA降解来高效、特异地阻断体内特定基因表达，诱发细胞呈现出特定基因表达降低(knock down)表型。
  3. CRISPR/Cas9基因编辑技术：CRISPR的全称为成簇的规律间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palin- dromic repeats)；Cas是CRISPR连接蛋白(CRISPR associated protein)。CRISPR序列构成了决定切割位点特异性的非编码RNA，Cas基因编码的Cas蛋白具有核酸酶活性。 #？

• 蛋白质相互作用的研究技术

• 蛋白质与核酸相互作用的研究技术

• 生物芯片技术：基因芯片和蛋白质芯片

• 蛋白质组学技术

• 高通量测序技术

• 单细胞测序技术

• 模式动物个体水平的基因操作技术