第二章基因组多态性PPT.pptx

GENOME POLYMORPHISM第二章 基因组多态性人种的分類　林奈最后的研究，是將「人」放入自然分类的系統中。他在1749年至1760年仔细地研究，如何精确的区分「人类」。林奈写道：「如果生物的分类是一個阶梯，人类將是最高的一阶。」林奈首先建立「智人种」（Homo sapiens），而后将人类归于哺乳类灵长目人属智人种內。　林奈:1707年5月23日～1778年1月10日,瑞典自然学者，现代生物学分类命名的奠基人 。人种差异的原因是基因组多态性人与人差异的根源是什么？药效差异的原因是基因多态性黑猩猩与人的基因差异只有1%人类基因组的共性 (99.9%) 决定发育成一个人： 人类基因组的多态性（0.1%)：决定发育成某一个具体的人：身高、容貌、行为、健康、患某种病、寿命等。人类基因组包括：细胞核基因组：规模庞大。线粒体基因组：仅37个基因。基因表达基因表达：：DNA序列所携带的遗传信息，通过转录和翻译形成具有生物活性的蛋白质的过程。cDNA单链可以与基因外显子互补配对结合基因组多态性的概念在不同群体或个体之间，基因组的某些位点上碱基的差异性。遗传学标记(genetic marker)遗传学标记是一类能够区分不同的个体和群体，或者能够区分不同的染色体位点，同时又能稳定遗传的物质。宏观可见或微观存在。基因多态性的种类：限制性片段长度多态性 (RFLP)小卫星DNA (minisatellite DNA)微卫星DNA (microsatellite DNA)单核苷酸多态性 (SNPs)表达序列标签(EST ）和序列标签位点 (STS)表观遗传修饰 (epigenetic modification)一、限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism, RFLP ）使用某种限制性内切酶酶切不同个体的DNA分子后，个体之间酶切片段长度的差异性即限制性片段长度多态性。限制性内切酶(restriction endonuclease)酶主要分为6大类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶基因工程中常用的作用于核酸的酶，包括水解酶、修饰酶、聚合酶等水解酶分为内切酶和外切酶内切酶在核酸链内部切割，生成寡核苷酸；外切酶从核酸链的末端开始，渐进式地水解核酸链，逐渐释放单核苷酸?限制性内切酶分类第Ⅰ类限制性酶：每隔一段DNA序列随机切割双链DNA分子，没有序列特异性第Ⅱ类限制性酶：能识别一段特异的DNA序列，准确地酶切双链DNA的特异序列识别的序列是对称的，即在一条链中从5’到3’方向的序列，与其互补链从5’到3’方向的序列完全相同。这种从两个方向阅读而序列相同的序列称为回文对称序列(palindrome)（EcoRⅠ）另一类酶，如SmaⅠ，它们酶切DNA双链后，产生的DNA片段具有平齐末端(blunt ends)RFLP的遗传基础：限制性内切酶具有特异的识别序列和切点，如：ApaI的识别序列和切点为： 5’GGGCC^C 3’，BamHI的识别序列和切点为：5’G^GATCC 3’。不同个体DNA分子存在个别碱基的差异，如果这种差异正好位于某种限制性内切酶的特异性识别序列上，将会失去或增加一个酶切位点，从而改变酶切后形成的特定DNA片段的大小。凡是可以引起酶切位点变异的突变，如点突变、DNA片段插入或缺失等均可导致RFLP的产生。?RFLP 分析过程二、小卫星DNA（minisatellite DNA ）人类基因组DNA中贮存这可供正常生存和遗传的信息，这些信息以及因、密码的形式排列组合在DNA分子中，其中能有制造蛋白质的基因约有8万个。DNA序列中存在三种类型：单拷贝序列、中等重复序列和高度重复序列。重复序列就是一种序列在DNA分子中重复的频率，他们占DNA总序列的3-4%。每个重复序列在300个核苷酸长度以内。由于高度重复序列京超速离心后以卫星带出现在主要DNA带的临近处，所以也称为卫星DNA。卫星DNA通常是串联重复序列。卫星DNA按其重复单元的核苷酸的多少，可以分为两类。小卫星DNA(minisatelliteDNA），由几百个核苷酸对的单元重复组成。微卫星DNA(microsatelliteDNA），由2个到20个左右的核苷酸对的单元重复成百上千次所组成。1980年代，用内切酶切割DNA后电泳，发现人类基因组某些位点含有多个等位基因，称为人类基因组高变区（hyper variable rigion, HVR)，即小卫星DNA。小卫星DNA的本质由一些约十多个或几十个bp的短序列（即重复单位）串联重复而成。如：GGTTCTTAAAAAGGTTCTTAAAAA----GGTTCTTAAAAAGGTTCTTAAAAA不同的个体或同一个体的两条同源染色体之间，重复次数可能并