人类基因组计划进展和内容.PPT

人类基因组计划的进展和内容Human Genome Project HGP ???? Sequence the 3 billion base pairs of human DNA and identify the 100,000 genes contained in the human genome 测定人类染色体DNA上的30亿个核苷酸的排列顺序 确定染色体上的大约10万个基因 基因和染色体的关系 HGP的基本任务 遗传图谱：基因连锁图 物理图谱： 人类基因组的不同载体DNA克隆片 段重叠群图，大片段限制性内切酶切点图，DNA片段（探针）或一段特异DNA序列（STS）的路标图，以及基因组中广泛存在的特征性序列等的标记图，人类基因组的细胞遗传学图，最终在分子水平上与序列图的统一。 序列图谱： 30亿个核苷酸组成的人类基因组的序列图 基因图谱： 人类基因组中鉴别出占据2-5%长度的全部基因的位置、结构与功能 人类基因组计划大事记 一九九○年十月誉为生命科学「阿波罗登月计划」的国际人类基因组计划启动。 一九九八年五月一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，目标是投入三亿美元，到二○○一年绘制出完整的人体基因组图谱，与国际人类基因组计划展开竞争。十月二十三日美国国家人类基因组研究所在美国《科学》杂志上发表声明说，人类基因组计划的全部基因测序工作将比原计划提前两年，即在二○○三年完成。 1999年九月中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的百分之一，也就是三号染色体上的三千万个硷基对。中国是继美、英、日、德、法之後第六个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的唯一发展中国家。十二月一日国际人类基因组计划联合研究小组宣布，他们完整地破译出人体第二十二对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定。2000年四月底中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了百分之一人类基因组的工作框架图。2000六月二十六日科学家公布人类基因组工作草图。 不同的生物基因组序列大小比较 基因组测序鸟枪法测序的原理及过程 全基因组鸟枪法测序的主要步骤第一，建立高度随机、插入片段大小为2kb左的基因组文库。第二，高效、大规模的末端测序。对文库中每一个克隆，进行两端测序。第三，序列集合。TIGR发展了新的软件，修改了序列集合规则以最大限度地排除错误的连锁匹配。第四，填补缺口。  高等真核生物（如人类）基因组中有大量重复序列，导致判断失误 对鸟枪法的改进(1) Clone contig法。首先用稀有内切酶把待测基因组降解为数百kb以上的片段，再分别测序。(2) 靶标鸟枪法(direted shotgun)。首先根据染色体上已知基因和标记的位置来确定部分DNA片段的相对位置，再逐步缩小各片段之间的缺口。  Regional mapping Regional mapping Regional mapping Contig assembly BCM- HGSC 基因图谱 点击显示 人类基因组计划 人类基因组计划的意义 2 * 人类的染色体组成 Human 3.0 x 109 Mouse 3.0 x 109 Worm 1.0 x 108 Drosophila 1.1 x 108 Yeast 1.2 x 107 Bacteria 1.0 - 5.0 x 106 Dictyostellium 3.4 x 107 BCM- HGSC 已知基因位置 由已知基因向两端未知区域分别测序 片段之间还存在未知缺口序列 Minimal tiling path selected for sequencing. 缺口片段逐渐减少，最后完成拼接 * * 20 kbp ~300 bp Molecular weight marker every 5th lane Restriction fragment fingerprinting - BAC clones are grown in 96-well format - Hind III digest - 1% agarose 限制性酶切指纹图谱 Clone A B C D E F G FPC* Overlap identification by restriction pattern similarities Facilitated