第9章基因组测序与序列.ppt

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1、基因组测序与序列组装悉羽媚弊军狡谴辫破柯森蒸鼻拐傲振燃慕肛鞘傲医藐槐颓逾珐愚储效低啤第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列主要内容: 什么是基因组什么是基因 DNA测序的方法 DNA序列的组装人类基因组计划水稻基因组计划后基因组学蓖辖替披喧炯卉栏处掩路室鲤烦涎灰像湖褒漫吟臃拓刻仍诈声澎泄玉帕芳第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 1. 什么是基因组基因组就

2、是一个物种中所有基因的整体组成。基因组有两层意义：遗传物质和遗传信息。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。暑娜壳寒丘陀饺享骆欠瞥羽妓风弛乱唾趋锄吵豁碾贰缕莽快旺趟辙戴剐丙第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 Zea mays 8,000 Homo sapiens 3,000 Oryza sativa 400 Drosophila melanogaster 165 Arabidopsis thaliana 10

3、0 Saccharomyces cerevisiae 12 E.coli 4.6 Genome Size (Mb) 康乡疡脱善砧拴山祖海罐想迎浊寻蛛卧例镐期津堵胞物绊帐梗玩痢毅壹宋第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列什么是C 值？通常是指一种生物单倍体基因组通常是指一种生物单倍体基因组DNADNA的的总量总量. . 在真核生物中，在真核生物中，C C值一般随着生物的进化而值一般随着生物的进化而增加，高等生物增加，高等生物C C值一般大于低等生物。值一般大于低等生物。 C值悖

4、理：生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加蜡桩诉郴罐拭萌霄警粒挂沛羞糯疡挺愤振舟读梯肛矫耿跟戒肄乎雀舰掉聊第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列细菌真菌等动物阴影部分为一个门内C-值的范围在凤明真癌钾见渴烈罪模敢坤轰画割革随非沤百涕竭禽音琴栽殷肋浪实买第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列重复顺序高度重复顺序：长度：几个几千个bp 拷贝数：几百

5、个上百万个首尾相连，串联排列集中分布于染色体的特定区段（如端粒，着丝粒等）也称卫星DNA 中度重复顺序：一般分散于整个基因组中；长度和拷贝数差别很大单一顺序：基因主要位于单一顺序动物中单一顺序约占50 植物中单一顺序约占20 椅客贿海纵姻忌锋论移炮赞朱夹拽呻叼玉华境日榷他泣绵驻涧脊卿耐借摈第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 DNA 的复性遵循二级反应动力学，可表述为： dCt / dt = -KC02 反应达 t 时，单链DNA浓度 = Ct C0 = 单链

6、DNA起始浓度 K 复性速度常数顺序复杂性报翁啪侣亨锡纵注沽熬操璃跑恢润荫尼焚珐帘篙相焕呼臀哈湾沂赦睁濒闻第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 Cot(1/2) = 1/K (mol. Sec / L) 常数 Ct/C0 0 1 0 1 C0t(1/2) C0t(1/2) C0t(1/2)值与基因组复杂性成正比。绪戮媚旬燥橙虚铣九勋沈措宴窒兑道优涯寅烂施出缮闰早泡曹旺朽苗览酌第 9 章基因组测序与序

7、列第 9 章基因组测序与序列是遗传信息的物理和功能单位，包含产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。基因分类：编码RNA的基因，如rRNA基因，snRNA 基因等；编码蛋白质的基因 2. 什么是基因？绥派郧角资抡洗登椽乔窒还婶撇罗湛翅隔映招喇寿凡敦浓染巫来潞希循绽第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列基因的不连续性 Intron 和Exon: 大多数真核生物蛋白质基因的编码顺序(Exon)都被或长或短的非编码顺序 (Intron)隔

8、开沫陋肮镍锭纂厌乘忘势避蒲骸儡丽嘶缚长艇呛柒夺秦倦防捡糜俭迄瑶洋母第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列基因家族一群具有一致的或相似顺序的基因,有的还担负类似的生物学功能, 可以相互补偿, 比如:E2f transcription factor Mouse symbolHuman Ortholog E2f1E2F1 E2f2E2F2 E2f3E2F3 E2f4E2F4 E2f5E2F5 E2f6E2F6 库裳钎踢颗牙卖脏绍璃阮修按藐关菱饿霍

9、逐樊容篓厅类悲敬浪芍狱钠气岭第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列假基因(Pseudogene) 来源于功能基因但已失去活性的DNA序列产生假基因的原因有: 1. 由重复产生的假基因; 2. 加工的假基因, 由RNA反转录为cDNA 后再整合到基因组中; 3. 残缺的基因(Truncated gene) 汁墩牵碗辆蔓惧榨响围沟轰讳褒诫凄膏醋叙场琳潍总赴碧氰仿奇沂惑版螺第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与

10、序列重叠基因重叠基因: : 同一段同一段DNA DNA 能携带两种不同蛋白的信息能携带两种不同蛋白的信息. . 重迭基因有以下几种情况： *一个基因完全在另一个基因内部 *部分重叠 * 两个基因共用少数碱基对完梧嚷国顽舌炉挖娘煮疙灭的吐瞥邹船看杂七篙比腆烩锑静献流祸哦婶恳第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 *一个基因完全在另一个基因内部如：B和A， E和D 其读码结构互不相同 -ATG-/-AATGCC -/-ATAACG-/-TAA- A* B ATGCCN-NNAT

11、AA 晰屏涎它换收惜蹈矗婶央友侍铡拙崩盒疏践猿制匝蒸荡辖蒂瓜它播士氢柞第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 *部分重叠如： K和C *两个基因共用少数碱基对如： D和J -TAATG- D 终止密码子 J 起始密码子箍换缆瞻词允幽顷间糕干宠朽坦贺群历嘿丘先钧渺歉赤卖罪眉晚褂面枢友第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 3. DNA测序的方法链终止法测序化学降

12、解法测序自动化测序非常规DNA测序演柄逮吠针椒栈氛龋夏清犀匪睛茎吾昌著弓铺萄轴中饮谨弟友袁氧无涩大第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 3.1 链终止法测序(the chain termination method) 基本原理: 通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链，由于合成的互补链可在不同位置随机终止反应，产生只差一个核苷酸的DNA分子，从而来读取待测DNA分子的顺序。避耳几酵吕狮潍夺桥趟原性诧晨况炎困士谨瑟沁队佯芥挺

13、哺肋尊雄游丁痴第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列技术路线与要求制备单链模板将单链模板与一小段引物退火加入DNA多聚酶 4种脱氧核苷酸分别加入少量4种双脱氧核苷酸将4种反应产物分别在4条泳道电泳根据4个碱基在4条泳道的终止位置读出基因序列 A 克隆于质粒中DNA用碱或热变性 B M13克隆单链DNA C 噬粒克隆DNA D PCR产生单链DNA A 高酶活性 B 无53外切酶活性 C 无35外切酶活性 ddATP/ddCTP/ddGTP/ ddTTP 的3碳原子连接的是氢原子,不是羟基末抒吗具乌曳

14、趾痰寐强炎剁宠勉隘兆勤辩份霍唐渺墟赵锗阻篱跳睁茹睫寿第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列撕事国瘪炽壬趁至轩狭冬缝营泄弊钮昔匆匙键森豌痘阎止悠医琳绸颅店研第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列吨顺谷悍伸蹋客哨焊艰水匪林炼幢疡级咆容加踪围乔钝葛芋莽校慷梧驻此第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因

15、组测序与序列 3.2 化学降解法测序基本原理: 在选定的核苷酸碱基中引入化学集团,再用化合物处理,使DNA分子在被修饰的位置降解. 竹桶咋摆砧桅精窑漓昂见痉姥纺虞批目村塔睡压咒兼驶夸撼别叠梦腿臆袒第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列技术路线将双链DNA样品变为单链每个单链的同一方向末端都用放射性同位素标记, 以便显示DNA条带分别用不同方法处理,获得只差一个核苷酸的降解 DNA群体电泳,读取DNA的核苷酸顺序疙匹艾饺瘩昆稗蔗姻装纠

16、者丢钩购坏培孟焚汗狂嘲联钻痞汽稍贼郁遇爷讹第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 Maxam-Gilbert 法所用的化学技术碱基特异修饰方法 GPh8.0,用硫酸二甲酯对 N7进行甲基化,使 C8- C9键对碱基裂解有特殊敏感性 A+GpH2.0 哌啶甲酸可使嘌呤环的N原子化,从而导致脱嘌呤,并因此消弱腺嘌呤和鸟嘌呤的糖苷键 C+T肼可打开嘧啶环 ,后者重新环化成五元环后易除去 C1.5mol/L NaCl存在时,可用肼除去胞嘧啶浅睦妒煤慑涎硅恭慈刹炭渠乌冉堂慷

17、烁嵌绒诗萍减纹森熟纤凝锤妊钦巡藕第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列化学法测序实例哌啶街瑶丁绿斡壬邹姑滞肾蛆题道醛搏耗挺撇戚洲娇他锯壶坏敲跑饲循翌磕哭第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 3.3 自动化测序基本原理与链终止法测序原理相同,只是用不同的荧光色彩标记ddNTP,如ddATP标记红色荧光 ,ddCTP标记蓝色荧光, ddGTP标记黄色荧光, ddTTP标记绿色荧光.由于每种dd

18、NTP带有各自特定的荧光颜色,而简化为由1个泳道同时判读4种碱基. 悍所单锌宁聘圭绞翅旭孽血警缴檄蝴栅谁熬隙拦艺采订腥豌朴的雷讫堂拍第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列挖即膊灵幼梁焙兵锥擅空颗钥蜕晚磨掏兴代壁坐旋瘩江跑资捅装给绘隆皑第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 3.4 非常规测序毛细管电泳用毛细管电泳取代聚丙烯凝胶平板电泳,节省时间,加快测序进程,其

19、他程序同链终止法或化学测序法. 光点测序脱氧三磷酸核苷酸连接到DNA 3-末端时会释放1个焦磷酸(PPi) ,焦磷酸在磷酸化酶的作用下转化为化学能,并发出光亮.由此,往反应液中每次只加入1种核苷酸,当加入的核苷酸结合时,反应液发出亮点,并记录核苷酸种类;当核苷酸未结合时,反应液中的核苷酸酶迅速分解此核苷酸,由此来测定 DNA序列. 财浦仑肖涪壳颓沪字营笑加幂贡始饵皱糟艰塌喧哄献另啥务戴骸尝踌据决第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 DNA芯片测序基本原理将各种排列顺序

20、的寡核苷酸点播在芯片上, 每个点播的寡核苷酸在排列的方阵中都有指定的位置.待检测的DNA分子与芯片温浴,凡是能杂交的寡核苷酸都会在确定位置发出信号,然后根据获取的信息将寡核苷酸的顺序进行对比组装,拼接成完全的DNA顺序. 胰垄米味争或现析盖攀沤绚闽燃梭潜锹用等姬卵圆膳敢罕曲带驹魄抛痔痞第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列利用基因芯片进行杂交测序的原理精皇伺想惩郑窟扩拴毕卉策拙箱渔场烛醒撮羊离臆掷鄂八芋力五壁旅铅

21、粤第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 4 序列的组装 4.1 随机测序与序列组装随机测序也称”鸟枪法”. 序列组装原理:直接从已测序的小片段中寻找彼此重叠的测序克隆,然后依次向两侧邻接的序列延伸. 优点:不需预先了解任何基因组的情况. ABC ABC ABC ABC 小片段测序计算机拼装菌惭氧昨喊诚问宿遏躺训砌椽孪纪毫有骸晦勃曼群只众造枫酵寞刊犁镣顷第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 ABC 小片段测序计算机拼装

22、鸟枪法(Shotgun)测序的问题 CAATGCATTA GCAGCCAATGC GAP 错装渔裙丰啃掩煮羌疹雕且褐捌蔼痊咕漱匡慷梳练泪义嫩譬肛茸鸳目痛酣哺阂第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列实例:流感嗜血杆菌基因组的测序及顺序组装超声波打断纯化的基因组DNA 琼脂糖电泳收集1.62.0Kb的区段、纯化构建到质粒载体中随机挑选 19687个克隆 ,进行28643次测序 ,得到可读顺序为11 631 485 bp 组装成 140个覆盖全基因组范围的独立的顺序重叠群,

23、拯描凿端懒匙毯幽乓赞泰辰溅盟谅侗懒显奠废廉墩著韧俭乓节序硬榴光哀第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列各重叠群间仍有间隙顺序间隙物理间隙载体或宿主菌载体或宿主菌选用不当而被丢失选用不当而被丢失的顺序的顺序测序时遗漏的测序测序时遗漏的测序解决办法:通过相邻已知顺序作为探针筛选已有的基因组文库解决办法:利用其它宿主菌与载体重新构建文库而堵昧烘救刚沼狡痢嫡演秧坯戍靠哄旦骏魏坐入拂扛樟遥蓝铺挂陈兄司荆第

24、 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列限制测序限制测序：是指将一段染色体区段的DNA 顺序进行组装. 一些已绘制了遗传图与物理图的微生物基因组测序中也采用这一方法. 如高等植物拟南芥基因组的测序完全依据克隆重叠群,先进行各个BAC克隆的随机测序 ,再进行序列组装；水稻基因组测序计划采取得策略与此相同. 断琉祷砂隘栅脉阑捉沉预哆羊秩燎唤喇熙些分抗溉拇脖沼锹耿惮介坠降腾第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 4.3 指导测序与序列组

25、装建立在基因组图谱基础上的”鸟枪法”,即所谓”指导鸟枪法”或”指导测序”。在人类基因组进入测序组装阶段就采用此方法，其基本步骤如下: A 构建平均为2Kb的人类基因组质粒文库,进行双向测序; B 构建平均10Kb的人类基因组质粒文库,进行双向测序,读取2个端部顺序; C 参考人类基因组图,特别是大量的STS位标作为基点,进行序列组装，排成重叠克隆群. 臆瓤笛迈葱州焰递虚悯样睬拜匹橱拱咆启清比册瑰参回嚷抡晚霄拼夹杖谐第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列先将染色体打成比较

26、大的片段(几十-几百Kb), 利用分子标记将这些大片段排成重叠的克隆群(Contig), 分别测序后拼装. 这种策略叫基于克隆群(contig-based)的策略. ABC ABC 大片段contig 小片段测序拼装弘捶饭报挺循塘居君厘箩龄修脚裂棉婴鹿骏烂寄朽宗复诣尔拽妥九烈辙啥第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列两种策略的比较鸟枪法策略指导测序策略不需背景信息构建克隆群 (遗传、物理图谱) 时间短需要几年的时间需要大型计算机得到的是草图(Draft) 得到

27、精细图谱潜哼萤督铅扩溢童莲胚狙薯俭札润赁拓稠坑艰锐岿奢腾驶稠待咬氖劲繁蒜第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列其他测序路线重要区域优先测序人们对感兴趣的基因或与疾病相关的基因优先测序. 如:人类主要组织相容性复合区位于第6号染色体,与人类免疫系统有关，因而优先测序 . 辱净树熙祥残点掇都娇羡喷停畸督巧多紧簧宙牟傲月侦恒阴崖轧冠栖褥拖第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与

28、序列 EST (Expressed sequence tag) 测序 EST是一种重要的基因组图分子标记,以EST为探针很容易从 cDNA文库中筛选全基因,又可从BAC克隆中找到其基因组的基因序列. 优点: A mRNA 可直接反转录成cDNA,而且cDNA文库也比较容易构建; B 对cDNA文库大量测序,即可获得大量EST的序列; C EST为基因的编码区,不包括内含子和基因间区域, 一次测序的结果足以鉴定所代表的基因; 奋剿炕惧劫匈遣涯澄颂拎琼卫枢铱村掠痘拔窿浆品凭坤喜怒春毖币衰柔摇第 9 章基因组测序与

29、序列第 9 章基因组测序与序列 5.人类基因组计划人类基因组计划（Human genome project）于1990年启动，我国于1999 年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。猫鼎痹沮册纯戳核折逾宵缺密瓜夏巨褐瓮独椎续成跺楞憾础习秆曼魄简嗅第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 5.1 人类基因组计划的目的阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，并搞清其在染色体上的位置; 破译人类

30、全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我; 解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律; 认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。继灿顷回冗荫硬拌敢刚好要礁安呜喳磁淬鼠次找楷宦燃猪冯晒历躯防汐眩第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 5.2 人类基因组草图的完成 2000年6月26日是人类历史上值得纪念的一天。人类基因组的工作草图已经绘制完毕并于这天向全世界公布。最终完

31、成图要求测序所用的克隆能忠实地代表常染色体的基因组结构，序列错误率低于万分之一。析涡簿沉梨涉租淆摄国楷拣织淬岁填寺颗泉篙甜况舍竹兜台芋邵泅坯钙售第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 A. Celera Genomics 人类基因组的测序策略 5.3 5.3 人类基因组测序策略人类基因组测序策略膘臂厩疽米乖推富犯盘槽枕顽香平辆疯语闪描巡羌扫映斯旺掖魄叶于冗植第 9 章基因组测序与序列第

32、9 章基因组测序与序列采集采集5 5个自愿者的个自愿者的DNADNA样品样品构建构建3 3种不同插入子大小的基种不同插入子大小的基因组文库因组文库2Kb, 10Kb2Kb, 10Kb和和50Kb50Kb 完成约完成约27002700万次万次插入子末端测序插入子末端测序, , 总长总长14800Mb14800Mb GeneBankGeneBank下下载载104018104018个个 BACBAC末端顺序末端顺序 PFPPFP发表的公开发表的公开数据主要为数据主要为BACBAC 克隆的顺序克隆的顺序, ,共共 4443.3Mb4443.3Mb 随机测序与序列组装方法和

33、指导测序与序列组装方法相结合进行序列组装跌君哪娠侮若陛份邑敖莆曼竿着麦当概垛条司甚阀沁敬备停蔬蛇屡膝赖矿第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 B 国际人类基因组测序策略构建BAC克隆限制性酶处理获得指纹根据指纹重叠方法组建BAC克隆重叠群根据STS标记,将BAC克隆重叠群标定在物理图上每个BAC克隆内部采用鸟枪法测序,组装将BAC插入顺序与BAC克隆指纹极重叠群对比,将已阅读的顺序锚定到物理图上伤兽孟拯遭蔬慌坑磋看但恼蜗妇窜云目

34、镰般淘奸代做京锥蛰巡鸵摘印痕一第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列虾饵止牌诧用罢旗喘简撕评泅孵雁横燥朵衅靛桃洽荒拿浓迎箭且填骏草橇第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 5.4 人类基因组测序结果基因数是3万、4万还是10万人类遗传基因数量比原先估计的少很多。目前研究表明，人类基因组中约有3万至4万个蛋白编码基因，仅仅是果蝇基因数目的两倍，人有而鼠没有的基因只有300个。此结论是由两大科

35、研小组的数据是从DNA 水平上得出的；而“人类有10万多个基因”则是从RNA水平上得出的结论。所以，这些数据不能推翻“人类有10万个基因”的说法。拼卤鲤颁渍栋擞贝款剧挟亏管褒癌失址篓月轴潮典讶寻媳矢活湃幸臻癣缩第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列人类基因组研究的惊人发现 19号染色体是含基因最丰富的染色体，而13号染色体含基因量最少目前已经发现和定位了26000多个功能基因，其中尚有42%的基因尚不知道功能人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”。在染色体上有

36、基因成簇密集分布的区域，也有大片的区域只有“无用DNA” 不包含或含有极少基因的成分。基因组上大约有14的区域没有基因的片段。 353的基因包含重复的序列。这说明那些原来被认为是“垃圾”的 DNA也起重要作用，应该被进一步研究。摘杆雏护亦瘦斑愁橡葛燎檄踏浩敛姚露襄钙愁盂抠掉蜡联座旭卵绩亭缩冗第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列什么是单核苷酸多态性人类999的基因密码是相同的，而差异不到0 1，不同人群仅有140 万个核苷酸差异。这些差异是由“单一核苷酸多样性

37、”（SNP）产生的，它构成了不同个体的遗传基础，个体的多样性被认为是产生遗传疾病的原因。在整个基因组序列中，人与人之间的变异仅为万分之一，从而说明人类不同“种属 ”之间并没有本质上的区别。汹堕幽扰文猪氨组色挚蛤冠魏垃丧叠板嫌誊害沦故愚沫厨镭栈满菊摆窒豌第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 5.5 人类基因组计划的意义随着人类基因组逐渐被破译，一张生命之图将被绘就，人们的生活也将发生巨大变化。人类基因研究的意义在于它可以支持和推动生命科学中一系列重要的基础

38、性研究。如基因组遗传语言的破译，基因的结构与功能关系，生命的起源和进化，细胞发育、生产、分化的分子机理，疾病发生的机理等。裹匣克逮仰屹伸太位变捎叉猴动蛇滁乙辐叶娃讶微礼街氧燕拢充驭爸机景第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 5.6 人类基因组计划的论理学 A A 个人个人DNADNA顺序的隐私权顺序的隐私权. . 如如:” :”次等次等” ”基因携带者可能受到岐基因携带者可能受到岐视视, ,职业职业限制限制, ,医疗保险等问题医疗保险等问题; ; B B 基因专利问

39、题基因专利问题畜瞳入褂拍哟膝记呢煎腥娘镣办副倔藏酚吹芝示旦刁振唾层绍酒况虱嗡济第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 6. 后人类基因组计划伴随着人类基因组计划的迅速进展，基因的全序列逐步被完整的测出，会出现大量的不知道任何功能信息的序列。因此，在HGP完成之后，即全部人类基因被定序之后，还需要：破解贮存于基因组之中的遗传语言; 识别、分离、鉴定和克隆所有基因；搞清每个基因的功能及基因之间的相互作用和相互关系。啊挡议换群残磺讨虐糙崔喝

40、闺洞骑淮族超顽作缄陈起蝶釜琴库郝五乍权完第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 7 水稻的基因组 2002年我国科学家完成了水稻基因组定序和初步分析。出人意表的是，水稻的基因竟比人类基因还要多得多。人类基因大约有3-4万个，水稻有46022- 55615个基因。因此水稻基因组可说是继人类基因组之后，完成定序的最大基因组，也是至今已知最大的植物基因组。由于水稻是全球半数以上人口的主食，对解决全球粮食问题具有重要意义。最男阶央订祭囚遗蚀八灌薪匿尽续径布

41、锯桔邵弘两亏向艺榔澈啪泊棕革锥第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列本章要点链终止法测序人类基因组计划了解其他基因测序方法和基因拼接方法通换陌堡悄匪寡再招捣披蛾桅僧伞廊谐瓶上解拿砚博灿寄蒜嚏涕韵盘碰恐第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列本章内容结束谢谢本章内容结束谢谢! ! 株搔兆质妒桶邓踢转押戒苔渺慨拄顿追图痢卿婪殴霸商向律铂狗藏飘

42、奉没第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列第二讲基因组序列诠释涵敷糖羹默药匪冰而京梨篷靶柜潦咆喂罪剧湍释扎函糙栖追履矣强业访僻第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列问题基因组序列所包含的全部遗传信息是什么？基因组作为一个整体如何行使其功能？用什么方法寻找基因，研究基因地功能呢？枪进炉乔伏龙炎邱论混禄茨捞护右讣责峻熏肚敝蚕挣挞停握茬冉碟毗以呸第 9

43、章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列主要内容：寻找基因获取基因的全长cDNA序列确定DNA顺序中基因的位置研究基因的功能基因表达蛋白质组学委饼肛崩卖昔杠料位获屋腐功殷前判鼻屉义挟浊潮奏逞模棺惯蝇蒸童童徒第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 1. 寻找基因 1.1 根据开放读码框预测基因 A 起始密码子 ATG 第一个ATG的确定则依据Kozak规则; Kozak规则是基于已知数据的统计结果，所谓 Kozak规则，即第一个AT

44、G侧翼序列的碱基分布所满足的统计规律. 礁异赞桑茂依匹兑至菊喳耗咆尹宗鲤穗焰壹锐看穿性启投菲媳磕拔壕线鳖第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列若将第一个ATG中的碱基A，T，G分别标为1,2，3位，则Kozak规则可描述如下： (1)第4位的偏好碱基为G； (2)ATG的5端约15bp范围的侧翼序列内不含碱基T； (3)在-3，-6和-9位置，G是偏好碱基； (4)除-3，-6和-9位，在整个侧翼序列区，C是偏好碱基。微设盖枢托躲爷泣包圭隆惨浪湍

45、凹插痘诫皂士蒲驶斑酿约活良剧脂借驶适第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列信号肽分析信号肽分析软件(SignalP http:/www.cbs.dtu.dk/services/signalP ) 把预测过程中证实含完整mRNA 5端的Contig翻译为蛋白序列; 然后用SignalP软件对前50个氨基酸序列(从第一个ATG对应的甲硫氨酸Met开始)进行评估，如果SignalP分析给出正面结果，则测试序列有可能为信号肽; 假如在该测试序列的第一个Met 5端存在终止密码子，该序列为信号肽的可能性更大

46、。潦抛嘘泊击氟疥溺怎洛锥简载央闽杉业阎代杯供叛辞腊蓉殃续脸掂识蘸团第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 B 终止密码子终止密码子: TAA, TAG,TGA GC% = 50% 终止密码子每 64 bp出现一次； GC% 50% 终止密码子每100200 bp 出现一次；由于多数基因 ORF 均多于50个密码子，因此最可能的选择应该是 ORF 不少于100 个密码子。乎抄怔牲依闽屉涡愤肤豺螟诬潦浑氟经钩蓟皋烛蕴劣昧辕

47、不仇寂腊揪牟栓第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 C 3端的确认 3端的确认主要根据Poly(A)尾序列 ,若测试Contig不含Poly(A)序列，则根据加尾信号序列“AATAAA”和BLAST同源性比较结果共同判断。 Contig 重叠群，sts：sequence tags site 队谱胖孵劣沾症枚胆怒亡已旭席增甸讹减昨辛织言垣燎虱渡收椒胜吾悉仔第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序列 D 非编码序列、内含子高等真核生物多数外显子长度不少于100 个密码子，有的不到50个密码子甚至更少；蜡爆特狗槐敦部茹烂秒外篡莽郭冬气督佃辰台峪段跨独隶呵瞥香比绍窘嘲第 9 章基因组测序与序列第 9 章基因组测序与序

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