模式生物技术概论.pptVIP

mus musculus 最小的哺乳动物之一 (25-40g)，世代周期短 生物进化上与人类接近 (60 - 75 百万年) 胎盘形成和早期胚胎发育与人类相近 组织器官结构和细胞功能与人类相似 有高级神经活动 小鼠基因组测序计划已完成 人类99%的基因存在于小鼠，基因同源性高达78.5% 基因组93%的区域基因排列顺序与人类相同相同 基因组改造的技术手段成熟 小鼠作为模式生物的优势 Why me? Human Mouse Ensembl gene predictions? 23531 26762 Pseudogenes 1744 1455 Genscan gene predictions? 65010 100246 Ensembl gene exons? 225897 219510 Ensembl gene transcripts? 31609 34076 Assembly Statistics of Human and Mouse Genomes (2004.2.8) 50% gene function unknown ! 90% gene in vivo function unknown!!! 人类 小鼠 人类和小鼠基因组的相似性 Model Organism Databases Science 287:1265-1269. 2000 WT WT TG TG TG TG TG TG Ho Ho mAb hAb hAb Lewy body X2500 X15000 * 人类基因组研究的艰巨挑战 人类基因组 30000-35000 个基因 基因功能? “后基因组时代”人类基因组学研究的重点 1999: First chromosome fully sequenced (22) 2000: Working draft completed 2004: Human genome finished! 什么叫模式生物（Model organism） Technical difficulty Complexity Drosophila zebrafish mouse human C. elegans yeast 生物体由低等向高等、由简单向复杂的进化过程中，很多生物学过程在不同生物物种中是非常保守的。因此，可以通过选择合适的物种，对其开展研究，获得对生命基本规律或者人类健康的认识，这样的物种就称为模式生物 模式生物的选择 有利于回答和解决研究者关注的问题 繁殖容易，周期短，研究成本低 遗传背景清楚，有遗传操作的手段 表型分析容易 人口与健康领域研究中常用的模式生物 大肠杆菌（Escherichia coli ） 酵母（ Saccharomyces cerevisiae ） 线虫（ Caenorhabditis elegans ） 果蝇（ Drosophila melanogaster ） 斑马鱼（Brachydanio rerio；zebrafish） 非洲爪蟾（Xenopus laevis） 小鼠（Mus musculus） 大鼠（Rattus rattus） Escherichia coli (E. coli) 大肠杆菌（ E. coli ） 属肠细菌家族（Shigella, Salmonella, Yersinia，etc），在自然界中广泛存在 适合实验室培养（可以液体培养和固体培养） ，安全，培养条件简单，生长迅速，克隆方便，基因操作简便 是分子生物学，遗传学和生物化学研究中的重要模式生物 也用于人类感染性疾病和其他微生物研究的模式生物 1997完成测序，4.3M，4400 基因，近一半功能不清 Saccahromyces cerevisiae 啤酒酵母（Saccahromyces cerevisiae） 单细胞的真核生物，适合实验室培养（可以液体培养和固体培养），安全，克隆方便，基因操作简单 可以有丝分裂，也可以出芽繁殖，可以以单倍体和双倍体生长 是分子生物学，遗传学，生物化学，真核细胞周期调控，信号转导等研究的重要模式生物 16条染色体，12M，约6000个蛋白编码基因，基因结构紧凑 Caenorhabditis elegans ????????????????????? The