随着人类基因组计划(HGP)的完成，研究重点逐步转入基因的功能、多样性等研究中，目的是发展基于基因的个体化医疗，使得HGP能真正地造福于人类。SNP作为第三代遗传标记，由于其数量大、分布广、基因组中高度稳定，具有广阔的应用前景，在基因的定位、连锁分析、疾病易感性和药物基因组学等研究中广泛应用，SNP的研究已成为人类后基因组时代的主要内容之一。近年来，人们发展了许多SNP检测方法，并致力于提高通量、特异性、灵敏度，及降低成本。目前高通量的检测方法大都用于多位点的SNP检测，而对于寻找复杂疾病易感基因的研究、药物基因组研究等，需要SNP作为遗传标记在成百上千的大样本中进行分型。本实验室曾经发展了基于双色荧光杂交的样本芯片技术，适于大样本的SNP检测。该方法建立在二维芯片的基础上，存在固定量和杂交效率低的缺陷，需要对大量的PCR产物纯化和浓缩，因此该方法耗时、耗力，还增加了样本DNA的消耗量和PCR产物污染的机会。　　 孤独症(Autism)是一种严重的广泛发育障碍性疾病，以社会交往障碍、兴趣与活动内容局限、刻板和重复行为为特征，慢性病程，预后较差，不仅给患者本人造成终身的痛苦，而且给家庭和社会造成长期沉重的负担。遗传因素在孤独症发病中起着重要的作用，但致病基因还不能确定，因此，探索孤独症的易感基因，对于疾病的预防、诊断和预后有重大意义。　　 本文目的是要在双色荧光杂交的基础上，解决目前二维芯片的缺陷，建立三维凝胶芯片，提高芯片的固定量和杂交效率，并通过优化固定、杂交和杂交后的处理方式，使得大样本的SNP分型可以更简单、更省时、省力，而且成本低，并可用于多位点的SNP检测。本文还将优化的三维聚丙烯酰胺凝胶芯片用于孤独症候选基因的SNP研究上，进行相关性分析，以寻找孤独症的易感基因。具体内容如下：　　 ⑴优化三维聚丙烯酰胺凝胶的制备、杂交和杂交后处理方式。通过对固定所需凝胶的浓度、样品的浓度、样品的处理方式、固定的条件、探针的长度和Tm值及杂交后处理方式等步骤的优化，使得三维凝胶芯片用于SNP分型更快、更准确。　　 ⑵三维凝胶芯片用于多位点、大样本、低成本的SNP分型。通过优化多重PCR，将多重PCR技术与三维凝胶芯片相结合，使得一次点样的芯片不只限于一个位点的SNP分型，而是可以用于多位点大样本的SNP分型，从而更省时、省力。通常检测一个SNP位点需要一对分别标记Cy3和Cy5荧光素的特异探针，荧光标记的费用很高，对于分型一个SNP位点来说占到总成本的2/3。本研究通过引入通用序列标签探针，不需要对每个位点的探针都标记荧光，从而成本大幅降低。　　 ⑶三维凝胶芯片用于孤独症候选基因SNP的分型。将三维聚丙烯酰胺凝胶芯片用于孤独症124个核心家系和120个正常对照的9个候选基因的29个SNPs的分型，分型结果准确可靠。　　 ⑷孤独症候选基因的相关性研究。对9个孤独症候选基因包含29个SNP位点进行相关性研究，运用SHEsis软件和UNPHASED软件对124个孤独症的核心家系和120正常对照进行统计学分析，分析内容包括case-control的相关性分析和基于核心家系TDT的相关性分析，既进行了单位点的分析，还包括了多位点组合的单倍型分析。几种分析结果都显示BDNF基因与孤独症具有显著相关性(p＜0.01)，另外GABRA5基因和GABRB3基因也与孤独症相关(p＜0.05)。　　 我们根据临床特征分组，进行组内各个基因多态位点的相关性研究，包括单位点和单倍型的分析，又发现更多有意义的相关性资料，虽然不能肯定与孤独症相关，但至少可以反映出与孤独症的某些临床症状相关。　　 通过上述实验研究表明，三维聚丙烯酰胺凝胶芯片可以作为一种高通量的SNP检测手段。对孤独症候选基因的相关性研究表明，GABRA5、GABRB3、BDNF可能与孤独症有一定的相关性，或者与孤独症的某些临床症状相关。由于孤独症是一种复杂的多基因病，影响疾病的基因有多个，但每个基因的效果可能是微效的，因此扩大样本量，重复上述分析，将有助于得到更为真实可信的结果。