第二十五章基因結(jié)構(gòu)分析的基本策略-資料下載頁(yè)
2024-10-11 12:41本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】就是在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)基因序列或DNA序列進(jìn)行。判斷兩個(gè)或多個(gè)序列間是。可能是共同進(jìn)化的標(biāo)志?？赡懿⒉淮砉δ艿闹匾浴．?dāng)兩個(gè)序列非常相似時(shí)，是否一定。于1991年開發(fā)了Entrez數(shù)據(jù)庫(kù)檢索系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合了。NCBI還提供了其他數(shù)據(jù)庫(kù)，包括在線人類孟德爾遺傳。該數(shù)據(jù)庫(kù)由國(guó)際核苷酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)成員美國(guó)。三個(gè)組織每天交換各自數(shù)據(jù)庫(kù)中的新增序列。即基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，提供了多種基因組、完全染。NCBI已經(jīng)將結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)交叉鏈接到書目信息、序列數(shù)據(jù)庫(kù)和。即生物學(xué)門類數(shù)據(jù)庫(kù)，可以按生物學(xué)門類進(jìn)行檢。包含研究一個(gè)人群、一個(gè)種系發(fā)生或描述人群。PopSet既包含了核酸序列數(shù)據(jù)又包含了蛋白質(zhì)。當(dāng)選擇GenBankReport格式后，屏幕顯示較完整的基因記錄，包。而FASTAReport格式僅包括檢出序列的簡(jiǎn)要特征描述。輸入關(guān)鍵詞，選擇合適的程序。向下拉尋找符合目標(biāo)的條目。點(diǎn)擊此條打開連接。NCBI提供的附加軟件工具有：開放閱讀框?qū)ひ捚?。Entrez的一個(gè)強(qiáng)大和獨(dú)特的特點(diǎn)。沒有明確的保守序列。與mRNA第一個(gè)堿基對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)記為-1區(qū)
【正文】 ence) 目 錄 2. 啟動(dòng)子的預(yù)測(cè)分析 ?EPD (Eukaryotic promoter databases) ?TRRD (Transcription regulatory regions databases) ?基因 轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù) (DBTSS) ?啟動(dòng)子數(shù)據(jù)庫(kù) 這些數(shù)據(jù)庫(kù)主要通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別、判斷及分析，在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找啟動(dòng)子的特異性特征結(jié)構(gòu)。 目 錄 二、啟動(dòng)子的功能分析 ?啟動(dòng)子通常是基因上游參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的 DNA序列 。 由于啟動(dòng)子中的順式作用元件在基因的特異性表達(dá)中發(fā)揮重要作用 ， 因此 ， 可以通過(guò)連接報(bào)告基因研究啟動(dòng)子的功能 。 1. 報(bào)告基因 (Reporter gene) ?是研究者們?yōu)榱酥圃煲环N可在細(xì)胞培養(yǎng)條件下或動(dòng)植物體內(nèi)作為篩選標(biāo)志的易檢測(cè)信號(hào) ， 通過(guò)分子生物學(xué)操作將發(fā)光蛋白或酶的編碼基因附加到一個(gè)感興趣基因上或插入基因調(diào)控序列下游 ， 從而監(jiān)測(cè)感興趣基因的表達(dá)或分析基因調(diào)控序列的活性 。 目 錄 ?常用的報(bào)告基因 ?熒光蛋白編碼基因： 綠色熒光蛋白 (GFP) 紅色熒光蛋白 (dsRed) ?蛋白酶： 熒光素酶 (luciferase) ?半乳糖苷酶 ?在藍(lán)色光源照射下發(fā)綠光 ?能催化熒光素 (luciferin)發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)光 ?能使細(xì)菌在 Xgal存在條件下變成藍(lán)色 目 錄 2. 報(bào)告基因的應(yīng)用 ?監(jiān)測(cè)基因的轉(zhuǎn)染效率 報(bào)告基因與目的基因分別插入各自啟動(dòng)子下游，實(shí)現(xiàn)報(bào)告基因的組成性表達(dá)模式 ?監(jiān)控目的基因的表達(dá) 報(bào)告基因與目的基因融合共同受控于一個(gè)啟動(dòng)子，報(bào)告基因的表達(dá)即代表目的基因的表達(dá) ?研究啟動(dòng)子的活性 報(bào)告基因插入被研究啟動(dòng)子下游，通過(guò)觀察報(bào)告基因的表達(dá)情況推測(cè)啟動(dòng)子活性 目 錄 啟動(dòng)子捕獲技術(shù) (promoter trapping)：是一種研究啟動(dòng)子活性的篩選方法 ?基本流程： 構(gòu)建啟動(dòng)子捕獲載體 觀察報(bào)告基因的表達(dá) 報(bào)告基因 MCS ori 候選啟動(dòng)子序列 插入 MCS 轉(zhuǎn)染細(xì)胞 觀察報(bào)告基因的表達(dá) 啟動(dòng)子捕獲載體 目 錄 第四節(jié) 編碼序列結(jié)構(gòu)分析 目 錄 編碼序列 (coding sequence)： 通常是指能體現(xiàn)在蛋白質(zhì)氨基酸序列中的基因信息 主要內(nèi)容 一、基因編碼序列的結(jié)構(gòu)特征 二、基因編碼序列的結(jié)構(gòu)分析 目 錄 一、基因編碼序列的結(jié)構(gòu)特征 基因的編碼序列具有一些特征性序列 比如： ?開放閱讀框架 ?蛋白質(zhì)翻譯的起始密碼子和終止密碼子 ?真核基因的外顯子（編碼序列）和內(nèi)含子（非編碼序列）之間有特殊序列 目 錄 （一）開放閱讀框架 開放閱讀框架 (open reading frame, ORF) ?是指生物基因組中含有能潛在編碼蛋白質(zhì)的一段核苷酸序列 ?在基因序列中， ORF位于起始密碼子（ start codon）和終止密碼子（ stop codon）之間 密碼子： ?是由三個(gè)核苷酸組成的 DNA序列，也稱作三聯(lián)密碼子 ?生物體基因組中總共有 64種密碼子，其中三個(gè)終止密碼子， 61個(gè)編碼氨基酸的密碼子 目 錄 分析一段 DNA序列中是否存在 ORF： 從理論上說(shuō) ， 一般需要對(duì)雙鏈 DNA序列的 6種閱讀框架進(jìn)行分析 ， 每一條鏈分析三種閱讀框架 例如： 1） 5?UCU AAA AUG GGU GAC3? (其中 AUG是起始密碼子 ) 2） 5?U CUA AAA UGG GUG AC3? 3） 5?UC UAA AAU GGG UGA C3? (其中 UAA是終止密碼子 ) 只有真正的 ORF可以不遇到終止密碼子 目 錄 （二） mRNA選擇性剪接的序列特征 mRNA的選擇性剪接 (alternative splicing)： ?是指基因外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA以不同方式進(jìn)行切割再連接的過(guò)程 ?經(jīng)剪接所產(chǎn)生的 mRNA可以翻譯成不同的蛋白質(zhì)，從而導(dǎo)致一個(gè)基因可以編碼一個(gè)以上蛋白質(zhì) 真核基因的內(nèi)含子在與外顯子交界區(qū)域有共通序列 (consensus sequences)： ?內(nèi)含子的 5?端有 GU序列， 3?端有 AG序列 目 錄 （三）基因外顯子的序列特征 基因外顯子可以被分成三部分 ?能夠被翻譯成蛋白質(zhì)的編碼區(qū) ?5?非翻譯區(qū)（ 5?UTR） ?3?非翻譯區(qū)（ 3?UTR） ?有作為蛋白質(zhì)翻譯起始重要元件的 Kozak序列： 由起始密碼子 AUG及其周圍序列組成 ?3?UTR位于終止密碼子下游，含有 poly A尾的加尾信號(hào) AATAAA序列 目 錄 二、基因編碼序列的結(jié)構(gòu)分析 ?基因的編碼序列是指能體現(xiàn)在成熟 mRNA中的核苷酸序列 ， 因此 ， 與 mRNA互補(bǔ)的 cDNA成為研究編碼序列的主要切入點(diǎn) . 主要方法： ?cDNA文庫(kù)的編碼序列篩選 ?RNA剪接分析編碼序列 ?用數(shù)據(jù)庫(kù)分析編碼序列 ?高通量分析 RNA剪接的方法主要有三種： 基于 DNA微點(diǎn)陣分析 、 交聯(lián)免疫沉淀 （ CLIP） 和體外報(bào)告基因測(cè)定法 ?對(duì)各種方法所獲得的 cDNA片段的序列在基因數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行同源性比對(duì) ， 通過(guò)染色體定位分析 、 內(nèi)含子 /外顯子分析 、ORF分析及表達(dá)譜分析等 目 錄 小結(jié)： ?基因結(jié)構(gòu)分析的切入點(diǎn)已經(jīng)從一個(gè)基因的克隆測(cè)序 ， 發(fā)展到如今在基因組范圍的高通量篩選 ， 因此 ， 研究策略也發(fā)生了變化 ， 基因數(shù)據(jù)庫(kù)在不知不覺中占據(jù)了重要地位 。 ?基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)成為基因組范圍內(nèi)高通量掃描基因的重要靶標(biāo) ， 基因的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn) 、 啟動(dòng)子以及編碼序列是基因的重要結(jié)構(gòu)特征
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