解讀基因組序列ppt課件-wenkub
2023-05-27 03:19:17 本頁(yè)面
【正文】 通常一對(duì)同源基因不具有相同的核苷酸序列，但具有相似的序列。同源基因通常具有相同的或很類似的功能。 ?同源性搜索是通過把被研究的 DNA序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中其他所有的 DNA序列進(jìn)行比較來定位基因。根據(jù)已知的小基因序列確定出插入的外顯子其實(shí)和終止核苷酸的位置，從而準(zhǔn)確描述外顯子 確定單個(gè)基因的功能 一旦一個(gè)新基因在基因組序列中獲得定位，就要探索它的功能問題。 這些程序同時(shí)也用于尋找重復(fù)序列及功能 RNA基因的特意性特 征，而后信息整合分析。5 解讀基因組序列 弄清楚： ?么 (查找基因 ) ? ?其一 ， 根據(jù)已知的序列人工判讀或計(jì)算機(jī)分析尋找與基因有關(guān)的序列 （ 如：序列篩查定位基因 ） ?其二 ， 實(shí)驗(yàn)研究 ， 看其能否表達(dá)基因產(chǎn)物及其對(duì)表型的影響 ， 既實(shí)驗(yàn)分析 ?細(xì)菌 DNA的簡(jiǎn)單 ORF掃描 ?高等真核生物 DNA的 ORF掃描 ?功能性 RNA定位基因 ?同源性搜索和比較基因組學(xué) ?自動(dòng)標(biāo)注基因組序列 ?所有編碼蛋白質(zhì)的基因含有可讀框 (open reading frames ORF)：是由可編碼氨基酸的密碼子組成 ?ORF起始于起始密碼子（一般是 ATG）終止于終止密碼子（ TAA,TAG,TGA） ?每個(gè) DNA序列有 6種可讀框 ?如果 DNA序列 CG堿基含量占 50%則 TAA， TAG， TGA每一個(gè)將平均每 64bp出現(xiàn)一次 ?如果 GC含量大于 50%那么含 A和 T堿基的終止密碼子出現(xiàn)的頻率會(huì)相對(duì)比較少，但是預(yù)期每 100—200bp還會(huì)出現(xiàn)一次 ?尋找 ORF的方式是將 100個(gè)密碼子作為一個(gè)基因長(zhǎng)度的下限 簡(jiǎn)單的 ORF應(yīng)用于細(xì)菌 DNA序列的掃描可以成功的定位大多數(shù)基因，因?yàn)榧?xì)菌基因間距非常小重疊基因較少，而且細(xì)菌基因內(nèi)無內(nèi)含子， ORF連續(xù)。 大多數(shù)基因定位的試驗(yàn)方法依賴于檢測(cè)由基因轉(zhuǎn)錄成的 RNA分子。 大腸桿菌基因組序列中 4288個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因中，以前已經(jīng)鑒定出的基因只有 1853個(gè)（占總數(shù)的43%）。 ?同源性搜索的基礎(chǔ)是相關(guān)的基因具有相似序列，因此可以通過與不同物種中已測(cè)序的同源基因具有相似性來發(fā)現(xiàn)新基因。 Eg：人類和黑猩猩的肌紅蛋白基因是同源基因。同源性搜索就是利用這些序列的相似性。這樣做的一個(gè)原因是蛋白質(zhì)中有 20種不同氨基酸，但 DNA中只要 4種核苷酸，因此當(dāng)比較氨基酸序列時(shí)，無關(guān)基因序列通常會(huì)表現(xiàn)出更大的差別（如圖 ）。有兩種方法可以產(chǎn)生這個(gè)得分 。 把序列翻譯成氨基酸，一致性就降低到 28%。這個(gè)數(shù)值被轉(zhuǎn)換成平均數(shù)后就可以給出兩條序列之間的相似程度。標(biāo)準(zhǔn)的 BLAST程序能有效鑒別出序列相似性大于 30%~40%的同源基因。 ⅱ 基因是不相關(guān)的，但它們蛋白質(zhì)具有相似的功能，并同時(shí)具有每種蛋白質(zhì)上一個(gè)結(jié)構(gòu)域的編碼序列，而此結(jié)構(gòu)域?qū)ζ涔餐墓δ芷痍P(guān)鍵作用。除了含有 tudor結(jié)構(gòu)域外，這些蛋白質(zhì)并不相似。如果起點(diǎn)是基因而不是表型，那么相應(yīng)的策略就是進(jìn)行基因突變并確定所引起的表型改變，這是大多數(shù)用于確定未知基因功能的技術(shù)基礎(chǔ)。 ?如何進(jìn)行基因失活呢？ ①釀酒酵母 （如圖 ） ②模式生物：人 → 小鼠 圖 同源重組引起基因失活 靶基因的染色體拷貝與克隆載體攜帶的斷裂基因結(jié)合起來。運(yùn)用缺失盒之前，新的 DNA片段作為尾端連接到每個(gè)末端。所產(chǎn)生的克隆缺少靶基因的活性，可以通過檢查它們的表型獲得此基因功能的一些提示。 雙鏈 RNA被打斷成小分子來誘導(dǎo) mRNA的降解（如圖） 圖 R
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