動(dòng)物基因組學(xué)基礎(chǔ)ppt課件-資料下載頁
2025-01-17 16:25本頁面
【正文】 因 —— 結(jié)合性狀表型 —— 性狀與基因的相關(guān) ? 問題：許多相關(guān)候選基因尚未克隆 QTL定位的意義 ① 可以利用分子遺傳標(biāo)記對數(shù)量性狀基因型進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇（ MAS）來提高家畜育種的效率，特別是對低遺傳力性狀和限性性狀而言； ② 將轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于數(shù)量性狀的遺傳操作； ③ 能夠鑒別由多因素引起的遺傳疾病，為基因治療和改進(jìn)預(yù)防措施提供依據(jù)； ④ 對這些 QTL基因的數(shù)目和特性有所了解后，可以使數(shù)量遺傳學(xué)理論建立在更加完善的基礎(chǔ)上，對家畜育種實(shí)踐的指導(dǎo)更為科學(xué)合理。 第五節(jié) 功能基因組學(xué) ? 功能基因組學(xué) 又稱后基因組學(xué) (postgenomics)，是在完成基因組圖譜構(gòu)建以及全部序列測定的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究 全基因組的基因功能、基因之間的相互關(guān)系和調(diào)控機(jī)制為主要內(nèi)容的學(xué)科 ? 完成基因組測序后 ， 更重要的工作在于弄清楚： ① 基因組序列中所包含的全部遺傳信息是什么； ② 基因組作為一個(gè)整體如何行使功能 。 ? 即對基因組序列進(jìn)行詮釋 （一）鑒定 DNA序列中的基因 （二）同源搜索設(shè)計(jì)基因功能 （三）實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)基因功能 （四）描述基因表達(dá)模式 主要具體內(nèi)容包括以下方面 （一）鑒定 DNA序列中的基因 對基因組序列進(jìn)行注釋，包括鑒定和描述推測的基因、非基因序列及其功能 根據(jù)序列分析搜尋基因 ? 查找開放閱讀框 （ open reading frame, ORF） ? 開放閱讀框都有一個(gè)起始密碼子 ， 終止密碼子 ? 從 ATG開始 ， 然后向下游尋找終止密碼子 ? 起始密碼子和終止密碼子之間的堿基數(shù)目要能夠被 3整除 ? 每一條鏈都有 3種可能的閱讀框 ， 2條連共計(jì)有 6種可能的閱讀框 ? 計(jì)算機(jī)可以很快給出結(jié)果 同源基因在進(jìn)化中來自共同的祖先，通過核苷酸序列或氨基酸序列的同源性比較推測基因組內(nèi)相似功能的基因 （二）同源搜索設(shè)計(jì)基因功能 同源查詢 ?利用已經(jīng)存入數(shù)據(jù)庫的基因序列與待查的基因組序列比對 ， 從中 查找可以與之匹配的堿基序列及其比例 ， 用于界定基因 ?同源查詢可以部分彌補(bǔ) ORF掃描的不足 同源查詢的依據(jù) ?有親緣關(guān)系的物種 ， 基因組可能存在某種程度的相似性 ?存在某些完全相同的序列 ?ORF的排列相似 ， 如等長的外顯子 ?ORF指令的氨基酸序列相似 ?模擬的多肽鏈的高級(jí)結(jié)構(gòu)相似 ， 等 （三）實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)基因功能 ?對基因進(jìn)行缺失或剔除，觀察表型 變化推測基因功能 ?基因克隆 ?基因敲除（ knockout） ?基因的超表達(dá) （四）描述基因表達(dá)模式 轉(zhuǎn)錄組 (transcriptome): 一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的一套 mRNA轉(zhuǎn)錄物，包含了某一環(huán)境條件、某一生命階段、某一生理或病理(功能 )狀態(tài)下，生命體的細(xì)胞或組織所表達(dá)的基因種類和水平。 這一研究領(lǐng)域叫轉(zhuǎn)錄組學(xué)(transcriptomics) 轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究方法－ DNA芯片技術(shù) ? 同時(shí)進(jìn)行大量分子雜交，以分析比較不同組織或器官的基因表達(dá)水平，篩選突變基因，從核酸水平分析基因表達(dá)模式 ?面積不大的基片表面分成不同小格 → 有序的點(diǎn)陣排列核苷酸分子 → 將待分析的核苷酸分子標(biāo)記變性成單鏈，與芯片上的核苷酸分子雜交 → 洗掉芯片上序列不同的核苷酸分子 → 利用高精度的激光掃描儀記錄已雜交分子的熒光信號(hào) → 計(jì)算機(jī)分析 蛋白質(zhì)組學(xué) (proteomics) ? 蛋白質(zhì)組 (proteom)：一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的全套蛋白質(zhì)。反映了特殊階段、環(huán)境、狀態(tài)下細(xì)胞或組織在翻譯水平的蛋白質(zhì)的表達(dá)譜 ? 這一研究領(lǐng)域叫蛋白質(zhì)組學(xué) (proteomics) 蛋白質(zhì)具有等電點(diǎn)和分子量的特異性 ， 將蛋白質(zhì)混合物在電荷 （ 等電聚焦 ， IEF） 和分子量 （ 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳 ，SDSPAGE） 兩個(gè)水平上進(jìn)行分離 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究方法 ?雙向電泳 （ two dimension electrophoresis,2DE） ： 酵母菌雙雜交系統(tǒng) (two hybridsystems) 利用在酵母菌的同一個(gè)細(xì)胞中共同表達(dá)不同蛋白質(zhì)，以鑒定蛋白質(zhì)之間互作的一種分析方法 圖 酵母菌雙雜交系統(tǒng) A、雙雜交系統(tǒng)組成 B、將 A中的構(gòu)建體混合，轉(zhuǎn)化酵母菌 生物信息學(xué) (bioinformatics) ? 生物信息學(xué)是利用計(jì)算機(jī)貯存原始資料，分析生物信息，將 DNA芯片以及蛋白質(zhì)雙向電泳結(jié)果轉(zhuǎn)變成為可讀的遺傳學(xué)信息的學(xué)科。生物信息學(xué)是將現(xiàn)代生物技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合，收集、加工和處理生物資料 比較基因組學(xué) (parative genomics) ? 比較基因組學(xué)涉及比較不同物種的整個(gè)基因組，以便深入理解每個(gè)基因組的功能和進(jìn)化關(guān)系 ? 不僅可以揭示生命的起源、進(jìn)化等重大生物學(xué)問題，還具有潛在的實(shí)用價(jià)值 ? 如通過細(xì)菌和人類的基因組比較研究，有可能篩選出只在細(xì)菌中存在的基因，成為新的抗菌素的藥靶
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