基因組學(xué)課件9功能基因組學(xué)(已修改)
2025-05-24 18:18 本頁面
【正文】 功能基因組學(xué) 中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 功能基因組學(xué) ? 功能基因組學(xué) ， 后基因組學(xué) (Post genomics)： – 利用結(jié)構(gòu)基因組學(xué)提供的信息和產(chǎn)物 – 通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能 – 生物學(xué)研究從對(duì) 單一基因或蛋白質(zhì) 的研究轉(zhuǎn)向?qū)?多個(gè)基因或蛋白質(zhì) 同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的研究 。 ? 功能基因組學(xué)的目的 – 基因功能發(fā)現(xiàn) – 基因表達(dá)分析及突變檢測 – 從基因組整體水平上對(duì)基因的活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行闡述 。 采用一些新的技術(shù) （ SAGE、 DNA芯片 ） ， 對(duì)成千上萬的基因表達(dá)進(jìn)行分析和比較 功能基因組學(xué)簡介 基因組 DNA測序： 人類對(duì)自身基因組認(rèn)識(shí)的第一步。 ? 功能基因組學(xué)： 從基因組信息與外界環(huán)境相互作用的高度，闡明基因組的功能。 ? 功能基因組學(xué)的研究內(nèi)容： – 人類基因組 DNA 序列變異性研究 – 基因組調(diào)控的研究 – 模式生物體表達(dá)的研究 – 生物信息學(xué) 功能基因組學(xué)的研究內(nèi)容 ? 基因的識(shí)別 ? 估計(jì)基因的功能 ? 基因功能的確定 基因的識(shí)別 預(yù)測基因組的全部編碼區(qū)或稱開放閱讀框架，目前基因組功能注釋的一個(gè)主要方面。 一是評(píng)估未知 DNA 片段編碼可能性的概率型方法 ， 另一類是通過同源性比較搜尋蛋白質(zhì)庫 / dbEST 庫找尋編碼區(qū)。 研究表明：鑒定和發(fā)現(xiàn)表達(dá)基因最快的途徑是確定 cDNA 的部分序列，即 EST ，這種序列在大多數(shù)情況下已足夠用于確認(rèn)對(duì)應(yīng)的基因。 基因的識(shí)別 EST 策略：一種快速有效地在一個(gè)基因組中抽樣獲取有效基因序列的方法。 特點(diǎn)：可以用一個(gè)未知功能的 cDNA, 確定一個(gè)短的 DNA序列如 300～ 400bp,而后，這些短的序列可以用作標(biāo)簽去檢索已知的數(shù)據(jù)庫確定一個(gè)特異的基因。 表達(dá)序列標(biāo)簽 (expressed sequence tag， EST) ? 鑒定和發(fā)現(xiàn)表達(dá)基因的最快途徑 – 隨機(jī)挑選的 cDNA克隆進(jìn)行一端或二端長為 300～500pb的測序，這種序列在大多數(shù)情況下已足夠確認(rèn)對(duì)應(yīng)的基因 – 通常從已有的 cDNA文庫中隨機(jī)取出幾百或幾千個(gè)克隆， 1次測序產(chǎn)生。 – 只含有基因的外顯子， cDNA克隆的測序分析可以了解基因的表達(dá)情況 – EST的數(shù)目可以提示它所代表的基因表達(dá)的拷貝數(shù)。一個(gè)基因在組織中表達(dá)的次數(shù)越多，其相應(yīng)的 EST也越多。 EST應(yīng)用 ? 目前主要被用于尋找新基因和了解基因的表達(dá)概況 ? 步驟如下 : – 建立某種生物材料或組織的 cDNA文庫，從文庫中隨機(jī)取出足夠量的 cDNA克隆進(jìn)行自動(dòng)測序，將所得的 EST數(shù)據(jù)與 dbEST等數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)比較 ,確定哪些代表已知基因，哪些代表未知基因，進(jìn)一步分析全部 EST以獲得生物或組織的基因表達(dá)概況，并深入研究未知基因 – 用 EST和 cDNA序列與己知的 DNA序列進(jìn)行序列相似性比較 ,可以確定很多基因的內(nèi)含子位置 – EST還被用來確定編碼區(qū)的邊界，分析基因組的轉(zhuǎn)錄圖譜 – 結(jié)合酵母雙雜交系統(tǒng)，進(jìn)行蛋白質(zhì)互作研究 估計(jì)基因的功能（以小麥基因組為例） 確定基因的功能毫無疑問仍然是小麥基因組
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