第八章基因组与比较基因组学-1.ppt

微卫星（microsatellite）标记 如一条染色体TCTGAGAGAGACGC 另一条染色体TCTGAGAGAGAGAGAGAGACGC，就构成了多态性。 酵母遗传图与物理图比较 细菌人工染色体BAC（300kb） 鸟枪法（shotgun sequencing） 两种基因组测序策略 第八章 基因组与比较基因组学 (二) 功能基因组学 （5）肽核酸（PNA）技术 PNA是一类用蛋白质骨架（氮（2-氨基乙酸）甘氨酸）代替核酸中的磷酸戊糖骨架而形成的新型分子。它保留了与互补DNA或RNA配对结合的特性，且其特异性和亲和力都比相应的寡核苷酸高，同时又能抵抗所有核酸酶和蛋白酶的降解。 PNA插入双链DNA形成稳定的杂交体后，可抑制其转录和复制；与RNA结合可抑制转录。 形成双螺旋的PNA与起始密码子区互补，可阻遏翻译；与编码区互补无阻遏作用，但三螺旋PNA在这两个区域均阻遏翻译；bis PNA可与mRNA形成三螺旋或部分双螺旋，在编码区和启动子区域均可阻遏翻译。 第八章 基因组与比较基因组学 (二) 功能基因组学 （6）基因敲出和基因敲入技术 （7）反向遗传学： 在已知基因序列的基础上研究基因的生物学规律，通过 功能丧失突变体研究其表型效应。通过同源重组，用突变的 基因取代野生型基因，导致功能丧失突变体，进行反向遗传 学研究。 传统遗传学（正向遗传学）主要研究自发或诱发突变体中 某一性状的遗传行为，如控制突变性状的基因数目及其在染色 体上的位置、突变性状在后代中的传递规律等。反向遗传学筛 选到的突变体有时无突变表型效应的原因：突变表型效应需在 特定环境中才表现；基因家族中其他基因功能的代偿。 第八章 基因组与比较基因组学 (四) 比较基因组学 (三) 比较基因组学 比较基因组学(comparative genomics)涉及比较不同物种 的整个基因组，以便深入理解每个基因组的功能和进化关 系。 第八章 基因组与比较基因组学 (四) 比较基因组学 基因组的序列主要可被分为三类： 1 . 通过比较确知其生理功能的； 2. 在数据库中有相匹配的蛋白质序列，但并不知道其功能的； 3. 在现有数据库中找不到任何相匹配的蛋白质序列的新基因。 由于生物在进化上是相互关联的，对一种生物的研究可以为其 它生物提供有价值的信息。 第八章 基因组与比较基因组学 (四) 比较基因组学 比较基因组学的威力就在于它能根据对一种生物相关基因的认 识来理解、诠释甚至克隆分离另一种生物的基因。 远缘基因组间的比较为认识生物学机制的普遍性，寻找研究复 杂生理和病理过程所需的实验模型提供了理论依据，而近缘基因 组间的比较则为认识基因结构与功能等细节提供了参数。因此， 为充分理解人类基因组，必须对一系列近缘和远缘的模式生物进 行基因组程度上的比较分析工作。 第八章 基因组与比较基因组学 (四) 比较基因组学 人、鼠基因组比较 人基因组 鼠基因组 鼠染色体上的颜色和数字代表在人染色体上对应的片段. 老鼠约75%的基因与人类相同。 第八章 基因组与比较基因组学 (一) 结构基因组学 pBAC108L来自细菌的一个 个小型F质粒, 其中 - oriS 来源于大肠杆菌F因子 (致育因子)的严谨型控制 的复制子。 - repE控制质粒的复制起始； - parB和parA是控制质粒的拷 贝数, 确保低拷贝质粒精 确分配至子代细胞的基因 座。 BAC载体的低拷贝性可以避 免嵌合体的产生, 减小外源基 因的表达产物对宿主细胞的 毒副作用。 图: 细菌人工染色体的构建及其克隆策略 第八章 基因组与比较基因组学 (一) 结构基因组