基因組學概述ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 02:38本頁面
【正文】 要來自重復(fù)序列拷貝數(shù)的變化。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。有高度變異性但卻按照孟德爾的規(guī)律遺傳，所以，他們是很好的 DNA多態(tài)性標記，被廣泛應(yīng)用于基因定位、 DNA指紋分析和遺傳病的連鎖診斷。 ? 第三代 DNA遺傳標記，可能也是最好的遺傳標記，是分散于基因組中的單個堿基的差異。這種差異包括單個堿基的缺失和插入，但更常見的是單個核苷酸的替換，即 單核苷酸的多態(tài)性 （ SNP，single nucleotide polymorphism）。 SNP與 RFLP核 STRP標記的主要不同之處在于，它不再以 DNA片段的長度的變化作為檢測手段，直接以序列變異作為標記。 SNP遺傳標記分析完全屏棄了經(jīng)典的凝膠電泳，代以最新的 DNA芯片技術(shù)，是人類基因組 “ 遺傳圖 ” 發(fā)展方向。 人類基因組中的SNP作為一穿標記的分子機制 “遺傳圖 ” 的 建立為人類疾病相關(guān)基因的分離克隆奠定了基礎(chǔ)。擁有 5000多個遺傳學位點，相當于把整個人類基因組劃分為 5000多個小區(qū)，并分別設(shè)置了 “ 標牌 ” 。這些標牌將在搜索功能基因的過程中發(fā)揮獨特的作用。把多態(tài)性的疾病基因位點（該位點至少包括 “ 正常 ” 及 “ 致病 ” 兩個等位基因）與上述遺傳標記進行分析比較時，如果在家系中證實該基因與某個標記不連鎖（重組率為 50%），表明該基因不在這一標記附近；如果發(fā)現(xiàn)該基因與某個標記有一定程度的 “ 連鎖 ” （重組率小于 50%但大于 0），表明它可能位于這個標記附近；如果該基因與某標記間不發(fā)生重組（重組率等于 0），我們就推測該標記與所研究 的疾病基因可能非常接近。 遺傳圖所表現(xiàn)的，是通過連鎖分析確定的各基因間的相對位置；物理圖則表現(xiàn)染色體上每個 DNA片段的實際順序 。物理圖 是指以已知核苷酸序列的 DNA片段（序列標簽位點，sequencetagged site， STS）為 “ 路標 ” ，以堿基對（ bp， kb， Mb）作為基本測量單位（圖距）的基因組圖。 物理圖 （ Physical Map） 用 STS標簽技術(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）。人類的基因轉(zhuǎn)錄圖（ expression profiling）（ cDNA圖），或者基因的 cDNA片段圖，即表達序列標簽圖（ EST，expressed sequence tag）是人類基因組圖的雛形。人類基因組中，只有 1%5%的序列編碼了蛋白質(zhì)，最多可能有（ 57）萬個蛋白質(zhì)編碼基因。 生產(chǎn) EST的主要程序如下： 1. 分離特定組織再某以發(fā)展階段或某種生理條件下的總 mRNA，合成 cDNA并進行序列分析。 2. 將基因表達譜中的已知基因按照其功能核亞細胞定位分成若干類，主要包括蛋白質(zhì)合成相干蛋白、細胞骨架蛋白、細胞漿蛋白、核蛋白、膜蛋白、分泌蛋白、未定位或功能未知蛋白。 3. 根據(jù)不同的細胞表型吧各類蛋白分成若干亞類，如胞漿蛋白就被分為與能了代謝相關(guān)蛋白、溶酶體蛋白、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白等。 人類基因組的序列圖 人類基因組的核苷酸序列圖（ human genome sequence）是分子水平上最高層次的、最詳盡的物理圖。總長約 1m、由 30億個核苷酸組成的全序列是人類基因組計劃中最明確、最艱巨的任務(wù)。 大規(guī)?；蚪M測序 Megabace 測序儀 3700 測序儀 ? 通過對進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 。 模式生物體的研究 ? 利用酵母 、 線蟲 、 果蠅 、 大腸桿菌斑馬魚 、 小鼠等模式生物體進行基因的剔除或轉(zhuǎn)基因的研究 ， 從而在整體水平認識基因的功能 。 人類基因組計劃所提供的這四張圖，即遺傳圖，物理圖，轉(zhuǎn)錄圖，人類基因組的序列圖，特別是人類核酸序列圖，蘊藏了決定我們生、老、病、死的所有遺傳信息，必將成為人類認識自我、改造自我的用之不絕的知識源泉，為 21世紀現(xiàn)代生物學和醫(yī)學的迅速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。 比較基因組學 比較基因組學（ parative genomics） ：根據(jù)對一種生物相關(guān)基因的認識來理解、詮釋甚至克隆分離另一種生物的基因。 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)庫中找不到任何相匹配的蛋白質(zhì)序列的新基因。 由于生物在進化上是相互關(guān)聯(lián)的，對一種生物的研究可以為其它生物提供有價值的信息。 遠緣 基因組間的比較為認識生物學機制的普遍性，尋找研究復(fù)雜生理和病理過程所需的實驗?zāi)Ｐ吞峁┝死碚撘罁?jù)，而 近緣 基因組間的比較則為認識基因結(jié)構(gòu)與功能等細節(jié)提供了參數(shù)。因此，為充分理解人類基因組，必須對一系列近緣和遠緣的模式生物進行基因組程度上的比較分析工作。 通過基因組數(shù)據(jù)進行全局性分析 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。研究發(fā)現(xiàn)，低等真核生物如酵母、線蟲以及高等植物擬南芥，不但基因組比較小，基因密度比較高，百萬堿基對中含有 200個或更多的基因，而且異染色質(zhì)的比例較底，基因組 90%以上由常染色質(zhì)組成，而果蠅核人類基因組中異染色質(zhì)的比例較高，占基因組的 20%40%。 基本完成 DNA序列分析的真核生物基因組比較 人類基因組數(shù)據(jù)庫中蛋白質(zhì)編碼基因的部分重要參數(shù)比較 不同物種中單拷貝基因的數(shù)量及占及因總數(shù)百分比 通過基因組數(shù)據(jù)進行比較基因組學研究 尿殖道支原體是已知最小的基因組，可依次確定能自我復(fù)制的細胞必需的一套最少的核心基因。通過對尿殖道支原體與流感嗜血桿菌這兩個親緣關(guān)系較遠的生物基因組的比較，選取其共同的基因，再加上一些其他基因，最后組成一套含 256個基因的最小基因組 。
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