基因工程和基因組學(xué)-資料下載頁(yè)
2024-09-20 20:50本頁(yè)面
【正文】 C 系統(tǒng)發(fā)育圖譜 利用 RFLP可以確定基因型 當(dāng)已知突變基因的核苷酸序列時(shí)，就可以用人工合成的寡聚核苷酸進(jìn)行 PCR反應(yīng)，將 PCR產(chǎn)物用作點(diǎn)雜交分析，鑒定基因型。這種 可用于檢測(cè)單個(gè)核苷酸變異的方法，稱為等位基因特異寡聚核苷酸法 . 如鐮刀性貧血病的診斷。從白細(xì)胞中提取 DNA后特異引物進(jìn)行 PCR，再將 PCR產(chǎn)物點(diǎn)到膜上，用 β 球蛋白基因作探針雜交，據(jù)雜交信號(hào)強(qiáng)度直接判斷基因型 .當(dāng)用正常寡聚核苷酸進(jìn)行 PCR分析時(shí)，根據(jù)雜交信號(hào)推知 :純合 (β Aβ A)基因型產(chǎn)生強(qiáng)信號(hào) (深色 )，雜合 (β Aβ S)基因型產(chǎn)生較弱信號(hào) (較淺 ),而突變的隱性純合 (β Sβ S )基因的序列不能與 AS0結(jié)合，故沒(méi)有信號(hào)。但如果用 β S突變的 ASO進(jìn)行 PCR，雜交信號(hào)的強(qiáng)度正好與上述相反 . 2等位基因特異寡聚核苷酸法 : 利用基因工程技術(shù)，將特異基因?qū)氩⒄系骄哂羞z傳缺陷的患者的基因組中，以治療遺傳疾病的方法，通常叫做基因治療 (gene therapye)。 最常用的 基因轉(zhuǎn)移方法 :利用減毒的病毒 DNA作載體，構(gòu)建重組 DNA分子，用病毒包裝物包裝后形成的重組減毒病毒感染患者的細(xì)胞，將正常基因整合到染色體上 .如嚴(yán)重綜合免疫缺陷 ( SCID)是由于腺苷脫氨酶 基因突變引起的 . [五 ]基因治疔 基因治療 我國(guó)在遺傳病的基因治療方面也開(kāi)展地比較早。1991年 7月，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行 HEMB（血友病 B，凝血因子 IX突變）的基因治療。從一批志愿接受基因治療的 HEMB患者中選擇了兩兄弟（伴性遺傳）進(jìn)行治療。效果明顯， 1994年通過(guò)衛(wèi)生部的評(píng)審。 至 1997年初，全世界共記錄了 2103例基因治療病例（美國(guó) 1700例）。其中 68%是治療腫瘤的， 19%是治療遺傳病的， 12%治療傳染性疾病等 。 第一例基因治療的疾病是 1990年 9月用 ada（腺苷脫氨酶）基因治療 SCID（嚴(yán)重型聯(lián)合型免疫缺陷癥。第一例接受治療的是一位 4歲的女孩，第二例是一位9歲的女孩。 基因工程方法生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的 已投入使用（含臨床試驗(yàn)）的基因工程疫苗 DNA芯片 ((DNA chip,又叫基因芯片 ,DNA微點(diǎn)陣 ) :是將核酸分子雜交的原理和方法，與半導(dǎo)體技術(shù)結(jié)合而發(fā)展形成的一門新技術(shù)。 90年由美國(guó) Affymetrix公司開(kāi)始研究 ,96年誕生第一塊DNA芯片 . DNA芯片技術(shù)是在面積不大 (如 2cm2)的基片表面分成不同小格，有序地點(diǎn)陣排列一系列固定于一定位置的、可尋址的探針，再將待分析的 DNA分子標(biāo)記 ，變性成單鏈后與芯片進(jìn)行分子雜交，與芯片上序列相同的核苷酸將與其雜交，與芯片上序列不同的序列就會(huì)被洗掉，然后用高精度的激光掃描儀記錄分子雜交的熒光信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件分析、綜合成可讀的信息 .只需一次實(shí)驗(yàn) ,便能將成千上萬(wàn) 的基因圖譜記錄下來(lái) . (六 )DNA芯片 DNA芯片 基因組學(xué) （ genomics） :研究生物體全基因組(genome) 的結(jié)構(gòu)、功能及進(jìn)化，弄清基因組包含的遺傳物質(zhì)的全部信息及相互關(guān)系的科學(xué)。 基因組 :一個(gè)物種的單倍體的染色體數(shù)目稱為該物種的基因組，它包含了該物種自身的所有基因。 第二節(jié) 基因組學(xué) 基因組計(jì)劃（ genome project）：是基因組學(xué)的重要組成部分，大體上可分為： ①構(gòu)建基因組的遺傳圖譜（ geic map）； ②構(gòu)建基因組的物理圖譜（ physical map）； ③測(cè)定基因組 DNA的全部序列； ④構(gòu)建基因組的轉(zhuǎn)錄本圖譜； ⑤分析基因組的功能。如（ human genome project,HGP）,RGP。 ?后基因組學(xué) （ postgenomics）：在完成基因組圖譜構(gòu)建以及全部序列測(cè)定的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究全基因組的 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。 ? DNA微列陣 ：利用 DNA芯片技術(shù)，同時(shí)進(jìn)行大量分子雜交，以分析不同組織和器官的基因表達(dá)水平，篩選突變基因，從核酸水平分析基因表達(dá)模式。 ?蛋白質(zhì)組學(xué) （ proteomics）；從蛋白質(zhì)水平來(lái)研究基因組的基因表達(dá)，分析基因組的蛋白質(zhì)類型、數(shù)量、空間結(jié)構(gòu)變異以及相互作用的機(jī)制。 ? 酵母菌的雙雜交系統(tǒng) :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 ?生物信息學(xué) （ bioinformatics）：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。 附、基因的概念與發(fā)展 ? Mendel—— 遺傳因子 ? 丹麥 Johanssen—— 基因 ? ,Man等提出了基因的染色體理論，即染色體是 基因的載體，基因是三合一體，即 基因既是一個(gè)功能單 位，也是一個(gè)突變單位和一個(gè)交換單位 。 ? Avery首次證實(shí) DNA是主要的遺傳物質(zhì)，基因是由 DNA構(gòu)成的 .認(rèn)為 基因是具有一定遺傳效應(yīng)的 DNA片段。 ? watson等提出 DNA雙螺旋模型，闡明了 DNA及基因 的復(fù)制、變異及傳遞的機(jī)理 ? ， Benzer通過(guò)順?lè)椿パa(bǔ)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一個(gè)基因內(nèi)部的 許多位點(diǎn)上可以發(fā)生突變，并且可能在這些位點(diǎn)間發(fā)生交 換，說(shuō)明 一個(gè)基因并不是一個(gè)突變單位和一個(gè)交換單位。 ?， Jacob和 Monod提出了乳糖操縱子模型，修正了有 一個(gè)基因就有一條多肽或決定一個(gè)蛋白質(zhì)功能的就是基因 的說(shuō)法。 基因是可分的，功能上是有差別的 結(jié)構(gòu)基因 — 決定合成某種蛋白質(zhì) 調(diào)節(jié)基因 — 編碼阻遏或激活結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)基因 無(wú)翻譯產(chǎn)物的基因 （ 1944年 Beadle研究脈胞菌突變 —— 提出 一基因一酶學(xué)說(shuō)； 后來(lái)研究血紅蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)可由不同肽鏈組成，而突變只影響一條肽鏈 —— 提出了 一基因一多肽學(xué)說(shuō)） ? —— 斷裂基因，重疊基因，跳躍基因 比較 DNA序列和成熟 mRNA—— 內(nèi)含子和外顯子 ?① 基因是實(shí)體，它的物質(zhì)基礎(chǔ)是 DNA（或 RNA）； ?②基因是具有一定遺傳效應(yīng)的 DNA分子中的特定核苷酸序列； ?③基因是遺傳信息傳遞和性狀分化發(fā)育的依據(jù) ?④基因是可分的 按原初功能（基因的產(chǎn)物）基因可分為 編碼蛋白質(zhì)的基因 （結(jié)構(gòu)基因 +調(diào)節(jié)基因） 無(wú)翻譯產(chǎn)物的基因 （如 rDNA ， tDNA ， SnDNA ） 不轉(zhuǎn)錄的 DNA區(qū)段 （如啟動(dòng)子，操縱基因等）
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