基因組測(cè)序流程介紹.ppt

1、a,1,基因組測(cè)序流程介紹,中科院計(jì)算所生物信息學(xué)研究組 華大曙光生物信息學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 卜東波 2001/10/07,a,2,第一部分：基礎(chǔ)知識(shí),a,3,1。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)（真核和原核,a,4,2。細(xì)胞核中的染色體,a,5,3。染色體DNA相關(guān)蛋白質(zhì),a,6,4。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),a,7,5。堿基互補(bǔ)：A/T C/G,a,8,6。DNA復(fù)制,a,9,7。什么是基因組,任何一條染色體上都帶有許多基因，一條高等生物的染色體上可能帶有成千上萬(wàn)個(gè)基因，一個(gè)細(xì)胞中的全部基因序列及其間隔序列統(tǒng)稱為genomes（基因組,a,10,8。什么是基因,DNA上具有特定功能的一個(gè)片斷，負(fù)責(zé)一種特定性狀的表達(dá)。一般來(lái)

2、講，一個(gè)基因只編碼一個(gè)蛋白質(zhì),a,11,9。DNA RNA與蛋白質(zhì),DNA:兩條互補(bǔ)鏈。由ATCG四個(gè)字母（堿基）形成的字符串。 RNA:單鏈結(jié)構(gòu)。由AUCG四個(gè)字母（堿基）形成的字符串。 蛋白質(zhì):一條或多條肽鏈。每個(gè)肽鏈?zhǔn)怯?0種氨基酸形成的長(zhǎng)鏈，即20個(gè)字母（氨基酸）形成的字符串。 翻譯：每3個(gè)堿基翻譯成一個(gè)氨基酸,a,12,10。DNA上的基因,a,13,11。什么是電泳,在凝膠一端小槽中放入熒光標(biāo)記的DNA片斷，兩端加電壓，短DNA片斷跑得快，長(zhǎng)DNA片斷跑得慢。 測(cè)序時(shí)需要區(qū)分長(zhǎng)度只差一個(gè)堿基的片斷,a,14,12。什么是PCR,DNA體外擴(kuò)增方法的一種，能夠?qū)⒑苌俚脑嚇樱ū热缰挥凶?/p>

3、犯的一滴血），擴(kuò)增成完全相同的無(wú)數(shù)拷貝。 每PCR一輪，擴(kuò)增兩倍 1-2-4-8-16,a,15,第二部分：測(cè)序流程,a,16,1。什么是測(cè)序,確定一條染色體片斷上的堿基順序。 Sanger法： 在PCR時(shí)加入熒光標(biāo)記的復(fù)制終止劑，比如ddA,ddT,ddC,ddG（相應(yīng)于4種堿基） ddX的兩個(gè)作用： 可以當(dāng)作正常堿基參與復(fù)制 一旦鏈入DNA中，其后就不能再繼續(xù)連接 電泳 誰(shuí)終止，堿基就是誰(shuí) 此方法獲1974年的Nobel獎(jiǎng),a,17,Sanger第一步：加入復(fù)制終止劑,熒光檢測(cè)探頭,電泳，看誰(shuí)跑得快,a,18,Sanger第二步：熒光檢測(cè),a,19,Shotgun測(cè)序,DNA的提取和純化

4、載體預(yù)備：和DNA片斷結(jié)合，從而能夠在細(xì)菌中擴(kuò)增。 DNA片段的制備：將DNA用超聲波切成能夠測(cè)序的小片斷 轉(zhuǎn)化培養(yǎng)：小片斷和載體結(jié)合，植入細(xì)菌中進(jìn)行擴(kuò)增。 提質(zhì)粒：從細(xì)菌中提取出繁殖好的質(zhì)粒 電泳檢測(cè)：檢測(cè)質(zhì)量的好壞 測(cè)序：上測(cè)序儀測(cè)序,a,20,全自動(dòng)的測(cè)序儀器：MegaBace,a,21,DNA整體,切成小段,小段和載體結(jié)合,結(jié)合后進(jìn)行測(cè)序,a,22,Shotgun測(cè)序（2,a,23,還沒(méi)有完！拼接,因?yàn)檎麄€(gè)基因組太長(zhǎng)（上M),而每次只能測(cè)得一個(gè)500的小片斷(read) 問(wèn)題：如何根據(jù)read恢復(fù)原始順序？ 類比：10本圣經(jīng)，都從隨機(jī)點(diǎn)起始剪成500個(gè)字母左右的小紙條，問(wèn)：給你這么一堆小紙條，你能讀出圣經(jīng)來(lái)嗎？ 轉(zhuǎn)成圖論問(wèn)題：Hamilton和Euler路徑 但是都會(huì)拼錯(cuò),a,24,Shotgun法序列拼接,Consensus,Mis-Assembly (Inverted,a,25,拼接錯(cuò)誤：Repeat的存在,a,26,我們能干什么,測(cè)序之前全是生物學(xué)問(wèn)題。 測(cè)序之后就全形式化是計(jì)算機(jī)問(wèn)題。 天然的形式化：ATCG 核心問(wèn)題： 字符串比對(duì)：兩個(gè)字符串的距離 拼接問(wèn)題 蛋白質(zhì)