《基因組學(xué)概述》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 100倍）； 2． 超螺旋環(huán)狀載體，易于操作； 3． F‘質(zhì)粒本身所帶的基因控制了質(zhì)粒的復(fù)制； 4． 很少發(fā)生體內(nèi)重排。 序列片段是 DNA雙螺旋中的一條鏈的子序列 （ 或子串 ） 。 序列片段的長(zhǎng)度范圍 300－ 1000 bp， 而目標(biāo)序列的長(zhǎng)度范圍是3?100萬 bp， 總的片段數(shù)目可達(dá)上千個(gè) 。 ? 先構(gòu)建片段 DNA克隆 (以 YAC或 BAC為載體 )，并把克隆依染色體排序，這就是“染色體的克隆圖”。 ? 另外一種方法是對(duì)所有相互重疊的亞克隆進(jìn)行測(cè)序，然后直接通過計(jì)算機(jī)程序根據(jù)其重疊部分進(jìn)行“拼裝”。 利用 DNA聚合酶的兩種酶催化反應(yīng)的特性： 第一， DNA聚合酶能夠利用單鏈的 DNA為模板，合成出準(zhǔn)確的 DNA互補(bǔ)鏈； 第二， DNA聚合酶能夠利用 2’， 3’雙脫氧核苷三磷酸作底物，使之參入到寡核苷酸鏈的 3’末端，從而終止DNA鏈的延長(zhǎng)。 Sanger第二步：熒光檢測(cè) Gel Electrophoresis DNA Fragment Size Determination ? DNA 帶負(fù)電 ? DNA在電泳膠中的遷移率與其片段大小有關(guān) Analyzed Raw Data ? 除核苷酸序列文本文件外，全自動(dòng)測(cè)序儀還提供曲線圖。 ? 肼：使 DNA分子中胸腺嘧啶（ T）和胞嘧啶（ C）的嘧啶環(huán)斷裂；但高鹽條件下，只 C斷裂，而不與 T反應(yīng)。 ? G+A反應(yīng)：酸性條件（如甲酸）可使 A和 G嘌呤環(huán)上的 N原子質(zhì)子化，利用哌啶使 A、G脫落。 步驟： DNA分子與一組已知核苷酸序列的寡核苷酸探針進(jìn)行雜交 2. 對(duì)能與待測(cè) DNA雜交的探針之間的堿基重疊關(guān)系作比較分析，據(jù)此推算靶 DNA的核苷酸序列。 對(duì)文庫(kù)中每一個(gè)克隆，進(jìn)行兩端測(cè)序， TIGR在完成流感嗜血桿菌的基因組時(shí)，使用了 14臺(tái)測(cè)序儀，用三個(gè)月時(shí)間完成了必需的 28,463個(gè)測(cè)序反應(yīng)，測(cè)序總長(zhǎng)度達(dá) 6倍基因組。 有兩種待填補(bǔ)的缺口，一是沒有相應(yīng)模板 DNA的物理缺口，二是有模板 DNA但未測(cè)序的序列缺口。 鳥槍法測(cè)序的缺點(diǎn) 對(duì)鳥槍法的改進(jìn) (1) Clone contig法。 DNA全序列 切成小段 小段和載體結(jié)合 結(jié)合后進(jìn)行測(cè)序 Map fragments Sequence overlapping fragments Assembled sequence 基因組 DNA序列測(cè)定示意圖 通過隨機(jī)剪切得到的大分子 DNA片段克隆到載體上。 2．堿基百分含量分析。 3. ORF分析。 ? 1996年他們又完成了擁有最小基因組的單細(xì)胞生物尿殖道支原體 (Mycoplasma genitalium)和一種不同于原核、真核生物的單細(xì)胞生物 產(chǎn)甲烷古細(xì)菌(Methanococcus jannaschi) 的全序列測(cè)定。 最受矚目的人類基因組計(jì)劃 (HGP, Human GenomeProject)也于 2022年底前完成。 基因組學(xué)包括 3個(gè)不同的亞領(lǐng)域 結(jié)構(gòu)基因組學(xué) (structural genomics) 功能基因組學(xué) (functional genomics) 比較基因組學(xué) (parative genomics) 基因組學(xué)概念 *結(jié)構(gòu)基因組學(xué) ?結(jié)構(gòu)基因組學(xué) (structural genomics)是通過HGP的實(shí)施來完成的 。這一計(jì)劃旨在為 30多億個(gè)堿基，編碼了 5萬 6萬個(gè)基因。 ? 1985年 6月，在美國(guó)加州舉行了一次會(huì)議，美國(guó)能源部提出了 “ 人類基因組計(jì)劃 ” 的初步草案。同時(shí)，美國(guó)開始籌建人類基因組計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室。美國(guó)的人類基因組計(jì)劃總體規(guī)劃是：擬在 15年內(nèi)至少投入 30億美元，進(jìn)行對(duì)人類全基因組的分析。 人類基因組計(jì)劃的科學(xué)意義在于： ① 確定人類基因組中約 5萬個(gè)編碼基因的序列及其再基因組中的物理位置，研究基因的產(chǎn)物及其功能。從三維空間的角度來研究真核基因的表達(dá)調(diào)控規(guī)律。 ⑧ 研究染色體和個(gè)體之間的多態(tài)性。 連鎖分析是經(jīng)典遺傳學(xué)的重要內(nèi)容，實(shí)質(zhì)是通過分析同一遺傳位點(diǎn)在不同個(gè)體中等位基因的不同（多態(tài)性）來研究同一染色體上兩個(gè)位點(diǎn)之間的相互關(guān)系。當(dāng)在某一家庭中，觀察到了指甲髕骨綜合征與 A型血相伴遺傳時(shí)，科學(xué)家就認(rèn)為，這種病的致病基因 NP與 IA基因相連鎖，也位于 9q34區(qū)段。 DNA技術(shù)的建立為人類提供 了大量新的遺傳標(biāo)記。而且，只要選擇得當(dāng)，生物體內(nèi)出現(xiàn)共顯性 RFLP及 RAPD分子標(biāo)記的頻率較高。小衛(wèi)星 DNA一般不超過 20kb，由 1565bp的基本單位串聯(lián)重復(fù)而成。 SNP與 RFLP核 STRP標(biāo)記的主要不同之處在于，它不再以 DNA片段的長(zhǎng)度的變化作為檢測(cè)手段，直接以序列變異作為標(biāo)記。這些標(biāo)牌將在搜索功能基因的過程中發(fā)揮獨(dú)特的作用。 物理圖 （ Physical Map） 用 STS標(biāo)簽技術(shù)制作基因組的物理圖 轉(zhuǎn)錄圖 分離純化 mRNA（或 cDNA），就是抓住了基因組的主要成分（可轉(zhuǎn)錄部分）。 2. 將基因表達(dá)譜中的已知基因按照其功能核亞細(xì)胞定位分成若干類，主要包括蛋白質(zhì)合成相干蛋白、細(xì)胞骨架蛋白、細(xì)胞漿蛋白、核蛋白、膜蛋白、分泌蛋白、未定位或功能未知蛋白。 大規(guī)?；蚪M測(cè)序 Megabace 測(cè)序儀 3700 測(cè)序儀 ? 通過對(duì)進(jìn)化不同階段的生物體基因組序列的比較 ， 發(fā)現(xiàn)基因組結(jié)構(gòu)組成和功能調(diào)節(jié)的規(guī)律 。 基因組的序列主要可被分為三類： （一）通過比較確知其生理功能的； （二）在數(shù)據(jù)庫(kù)中有相匹配的蛋白質(zhì)序列，但并不知道其功能的； （三）在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中找不到任何相匹配的蛋白質(zhì)序列的新基因。 通過基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行全局性分析 下表是到 2022年為止已經(jīng)基本完成 DNA序列分析的各種真核生物基因組數(shù)據(jù)的比較。
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