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DNA芯片又被称为DNA微阵列（Microarray），这项上世纪90年代中期发展起来的新兴生物技术，目前已广泛应用于生命科学的各个领域。洛克沙砷作为一种人工合成的有机砷化物，被大量用作动物促生长添加剂添加到畜禽饲料中。为了研究洛克沙砷促进肉鸡生长及其毒性的作用机制，我们首先建立了丝毛乌骨鸡胸肌组织和肝脏组织的2个cDNA文库，并经大规模的基因测序和生物信息学分析，得到在胸肌组织中表达的基因6023个，肝脏组织中表达的基因4839个。我们将两个文库的非冗余基因10862个从cDNA文库中挑出，经大量PCR扩增、纯化和电泳检测，除去未扩增出的序列和含有多条带的污染序列，最终得到9216条高质量的cDNA扩增产物，并将这些序列用于DNA芯片的点制。 由于影响DNA芯片质量的因素很多，为了得到最佳的芯片制作和杂交效果，我们对影响芯片的各种参数条件作了进一步的优化。用SpotBotTM芯片点样仪对4种不同的点样液（3×SSC、50％的DMSO、3×SSC+1.5M甜菜碱以及MSP）秘5个不同公司生产的7种芯片片基(UltraGAPSTM、GAPSⅡ、SuperAmine、SuperAmine Barcoded、Baio氨基玻片、PL-100C多聚-L-赖氨酸片基和POLY-PREPTM片基)进行了比较分析，发现UltraGAPSTM、GAPSⅡ、SuperAmine、SuperAmine Barcoded 4种片基用3×SSC+1.5M甜菜碱能得到最佳的点样和杂交结果。同时，我们还对PCR产物的纯化方法、点的间距、样品DNA的浓度范围、点样环境条件、点样后芯片的处理方法、探针的标记与纯化方法、芯片的杂交及杂交后的处理等进行了较为全面的比较、分析和优化，成功地在每张芯片上实现3万个点的点制。 为了探究洛克沙砷促生长作用的分子机理，我们将112只3周龄隐性白羽农大系肉鸡作了4个分组处理，各组日粮中依次添加45mg／kg、600mg／kg、0mg／kg的洛克沙砷。数据统计分析发现，4个分组在第4、5、6周的单周净增重和累积净增重的差异彼此都达到了显著水平（p＜0.05）；累积体重除第4周的300mg／kg组和对照组之间的差异不显著外，其余的也都达到了显著水平（p＜0.05）。第4周到第7周的饲料转化效率以45mg／kg料组最高（2.29），对照组次之（2.38），再次是300mg／kg料组（2.42）和600mg／kg料组 （2.62）。本试验说明，在肉鸡饲料中添加适量的洛克沙砷，可以持续显著地加快肉鸡的生长速度，提高肉鸡的饲料转化效率；但过量添加时则会显著抑制肉鸡的生长。为了研究洛克沙砷的残留作用与基因表达之间的关系，我们应用原子荧光吸收法对肝脏和胸肌组织以及饲料中的总砷含量进行了测定。测定结果表明，肝脏中的总砷远高于对照组；对照组肝脏及胸肌中的总砷含量较低；300mg／kg和600mg／kg饲料组肝脏和胸肌中的总砷含量差异显著（p＜0.05），并都显著（p＜0.05）高于对照组和45mg／kg处理组；对照组和45mg／kg处理组之间虽然差异不显著，但45mg／kg处理组的总砷含量也远高于对照组；各处理组随时间的延长总砷残留量有增高的趋势，但差异不显著。测得饲料中总砷含量为0.38mg／kg。同时我们还应用组织学的方法对肝脏组织作了切片分析，发现洛克沙砷会引起肝小叶崩解，肝实质细胞死亡，空泡化，枯否氏细胞增多，说明洛克沙砷对肝脏具有毒害作用。 对于适量洛克沙砷能促进肉鸡生长的分子机理以及过量洛克沙砷对肉鸡的毒性机制，我们进一步利用DNA芯片进行分析。利用我们优化的芯片条件，即用SpotArray72型点样仪将纯化的cDNA以Betaine+3×SSC作为点样液，22℃的点样环境温度，40-45％的相对湿度，用UltraGAPSTM和SuperAmine片基，每个样品在每张芯片上点两个重复，180μm的点距，24×24亚阵列进行芯片的点制。以4～7周对照组和处理组的肝脏和胸肌作为芯片分析的实验材料，分别提取完整的总中国农业大学阵士学位论文摘要里里口目里里里里口目里月口里且日里口里口粤口目皿里巴巴日口口口妞里口口纽皿目口口粤粤目口口旦口组互里县组目目口目RNA，并将来自同一处理、同一组织、同一时间段的总RNA混合成池。以间接标记法标记和纯化探针，然后与芯片杂交，另以反色重复作为芯片之间的重复。杂交后的芯片用ScanArray4000扫描仪扫描得到杂交图像，再用QuantArray分析软件对图像进行分析处理，一导出杂交信号原始数据，进一步对数据作标准化处理得到Cy3/Cy5或者Cys/C y3的比值。 为了对数据作更精确的分析，我们将QuantArray导出的原始分析数据导入GeneSPring芯片专门分析软件作进一步的处理和分析。经过分析得到了芯片上所有基因的聚类图谱和表达图谱，井初步得到r每张芯片l几表达差异的基因。我们首先将来自肝脏组织和胸肌组织4一6周处理组与对照组比较杂交的36张芯片进行了聚类分析，得到了基因在两种组织中表达的聚类图谱;进一步分析得到了所有基因在这36张芯片<sub>L的曲线表达图谱。通过同时对肝脏组织和胸肌组织基因的聚类和表达分析，我们可以同时知道某一特定基因在所有时间段和所有剂量处理条件下的表达情况。另外，我们还分别对肝脏和胸肌基因表达的数据作了分析，得到了肝脏和胸肌基因各自的树形聚类图谱和基因表达图谱以及通过K一均值聚类法根据基因的表达情况将基因