十六蛋白質(zhì)工程和基因工程的簡介課件

1、第十六章第十六章 基因工程和蛋白質(zhì)工程簡介基因工程和蛋白質(zhì)工程簡介第一節(jié)第一節(jié) DNA重組與基因工程重組與基因工程第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)工程簡介蛋白質(zhì)工程簡介第三節(jié)第三節(jié) 核酸研究技術(shù)簡介核酸研究技術(shù)簡介返回第一節(jié)第一節(jié) DNA重組和基因工程重組和基因工程 基因工程亦稱遺傳工程，即利用基因工程亦稱遺傳工程，即利用DNA重組技術(shù)的方法，把重組技術(shù)的方法，把DNA作為組件，在細(xì)胞外將一種外源作為組件，在細(xì)胞外將一種外源DNA（目的基因）和載體（目的基因）和載體DNA重新組合連接（重組），最后將重組體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞，使重新組合連接（重組），最后將重組體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞，使外源基因外源基因DNA在宿主細(xì)胞中，

2、隨細(xì)胞的繁殖而增殖（在宿主細(xì)胞中，隨細(xì)胞的繁殖而增殖（cloning，克隆），或最后得到表達(dá)，最終獲得基因表達(dá)產(chǎn)物或改變生物克?。蜃詈蟮玫奖磉_(dá)，最終獲得基因表達(dá)產(chǎn)物或改變生物原有的遺傳性狀。原有的遺傳性狀。一、一、DNA重組的技術(shù)路線重組的技術(shù)路線二、基因工程的應(yīng)用與前景二、基因工程的應(yīng)用與前景三、三、DNA體外重組常用的酶體外重組常用的酶DNA重組的重組的 技術(shù)路線技術(shù)路線Foreign DNA to be insertedPlansmid vectorJoiningRecombinant DNA molecule Introduction into host cells by tran

3、sformation of viral infection Host chromatemeSlection for cells coteining a recombinant DNA moleculeCloning+1、目的基因的制備、目的基因的制備2、載體的構(gòu)建、載體的構(gòu)建3、目的基因與載體、目的基因與載體的重組的重組4、重組、重組 體導(dǎo)入宿主體導(dǎo)入宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增5、克隆基因的鑒定、克隆基因的鑒定Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)質(zhì)粒結(jié)構(gòu)植物冠癭瘤植物冠癭瘤pBR322質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)以以 噬菌體為載體進(jìn)噬菌體為載體進(jìn)行行DNA克隆克隆 DNA用限制性內(nèi)切酶用限制性內(nèi)切酶除去中間一段除去中間一段

4、與外源與外源DNA連接連接重組載體的體外包裝重組載體的體外包裝帶有外源帶有外源DNA的的 噬菌體噬菌體太小不能被包裝太小不能被包裝頭部前體頭部前體多聯(lián)體多聯(lián)體DNAA蛋白蛋白COSCOSCOS成熟的顆粒成熟的顆粒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行DNA的裝配過程的裝配過程 噬菌體感染大腸桿菌的途徑噬菌體感染大腸桿菌的途徑DNA重組體的篩選重組體的篩選 載體特征的直接篩選載體特征的直接篩選 菌落的原位雜交菌落的原位雜交 免疫學(xué)方法免疫學(xué)方法pBR322質(zhì)粒結(jié)構(gòu)質(zhì)粒結(jié)構(gòu) 如果外源如果外源DNA插入，氨卞青霉插入，氨卞青霉素抗性基因失活素抗性基因失活 如果外源如果外源DNA插插入，四環(huán)素抗性基入，四環(huán)

5、素抗性基因失活因失活原位雜交法篩選原位雜交法篩選DNA重組體圖解重組體圖解復(fù)印至硝酸復(fù)印至硝酸纖維素膜上纖維素膜上用用NaOH菌體裂菌體裂解解DNA變性變性雜交雜交放射自顯影放射自顯影32P-cDNA與放射性與放射性cDNA雜雜交的菌落的斑點交的菌落的斑點細(xì)菌菌落細(xì)菌菌落單鏈單鏈DNA結(jié)結(jié)合到膜上合到膜上Southern印跡法印跡法DNA分子分子限制片段限制片段限制性酶切割限制性酶切割瓊脂糖電泳瓊脂糖電泳轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上與放射性標(biāo)記與放射性標(biāo)記DNA探針雜交探針雜交放射自顯影放射自顯影帶有帶有DNA片片段的凝膠段的凝膠凝膠凝膠濾膜濾膜用緩沖液用緩沖液轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移DNA吸附有

6、吸附有DNA片段的膜片段的膜Southern和和Western印跡法印跡法DNA frangmentElectrophoresisTransfer of DNA by blotting32P-labled DNA probeAutoradiographyAgarrose gelAutoradiogramNitrocellulose sheetAutoradiogramPolymer sheetSDS-Polyacrylamide gelTransfer proteinAdd radiolabled spesfic antibody , Wash to remove unboud antibod

7、yProtein band detected by specific antibodyAutoradiographyDNA重組技術(shù)的應(yīng)用重組技術(shù)的應(yīng)用 (1) 開辟生物學(xué)研究的新紀(jì)元開辟生物學(xué)研究的新紀(jì)元 反向生物學(xué)（反向生物學(xué)（invese biology）的誕生）的誕生（2）促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起）促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起 基因藥物基因藥物 基因診斷和治療基因診斷和治療 轉(zhuǎn)基因動植物轉(zhuǎn)基因動植物胰島素原的人工合成胰島素原的人工合成胰臟胰臟(A)n胰島素原胰島素原mRNAcDNA重組質(zhì)粒重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化細(xì)菌轉(zhuǎn)化細(xì)菌mRNA反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶胰島素原基因胰島素原基因與質(zhì)粒與質(zhì)粒連接連接感染感染E.co

8、li胰島素原胰島素原Ti質(zhì)質(zhì)粒粒為為載載體體的的植植物物基基因因工工程程I 二元載體系統(tǒng)二元載體系統(tǒng)II 共整合載體共整合載體III T-DNA的轉(zhuǎn)移與整合的轉(zhuǎn)移與整合Ti輔助質(zhì)粒輔助質(zhì)粒Ti輔助輔助DNA給體質(zhì)粒給體質(zhì)粒Ti輔助輔助DNA給體質(zhì)粒給體質(zhì)粒 pBR型質(zhì)粒型質(zhì)粒（給體質(zhì)粒）（給體質(zhì)粒）宿主特宿主特異性異性外源基因外源基因宿主特宿主特異性異性整合整合帶有外源基因帶有外源基因的的Ti質(zhì)粒質(zhì)粒植物植物DNATi質(zhì)粒轉(zhuǎn)移并質(zhì)粒轉(zhuǎn)移并插入植物插入植物DNA第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)工程簡介蛋白質(zhì)工程簡介 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)技術(shù)和核酸技術(shù)的相互增強(qiáng)技術(shù)和核酸技術(shù)的相互增強(qiáng) 在廣泛利用自然界存在的各種蛋白

9、質(zhì)的過程中發(fā)現(xiàn)。這些蛋在廣泛利用自然界存在的各種蛋白質(zhì)的過程中發(fā)現(xiàn)。這些蛋白質(zhì)只是適應(yīng)生物自身的需要，而對于它們的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)往往白質(zhì)只是適應(yīng)生物自身的需要，而對于它們的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)往往并不合意，需要加以改造。并不合意，需要加以改造。1983年美國基因公司的年美國基因公司的Ulmer首先提首先提出蛋白質(zhì)工程這個名詞，它是指按照特定的需要，對蛋白質(zhì)進(jìn)出蛋白質(zhì)工程這個名詞，它是指按照特定的需要，對蛋白質(zhì)進(jìn)行分子設(shè)計和改造的工程。自此之后，蛋白質(zhì)工程迅速發(fā)展，行分子設(shè)計和改造的工程。自此之后，蛋白質(zhì)工程迅速發(fā)展，生物工程的重要組成部分。生物工程的重要組成部分。 蛋白質(zhì)工程首先是以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過

10、蛋白質(zhì)一級蛋白質(zhì)工程首先是以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和溶液構(gòu)象的研究，積累成千上萬蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和溶液構(gòu)象的研究，積累成千上萬蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)資料結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)資料，然后按照蛋白質(zhì)形成的規(guī)律，經(jīng)，然后按照蛋白質(zhì)形成的規(guī)律，經(jīng)周密的分子設(shè)計，改造蛋白質(zhì)或構(gòu)建新的蛋白質(zhì)。周密的分子設(shè)計，改造蛋白質(zhì)或構(gòu)建新的蛋白質(zhì)。 研究得多，取得成果最顯著的是生物技術(shù)藥（激素、細(xì)胞研究得多，取得成果最顯著的是生物技術(shù)藥（激素、細(xì)胞因子、酶、酶的激活劑、受體和配體、細(xì)胞毒素和殺菌肽以因子、酶、酶的激活劑、受體和配體、細(xì)胞毒素和殺菌肽以及抗體等）和工業(yè)用酶的蛋白質(zhì)

11、工程。及抗體等）和工業(yè)用酶的蛋白質(zhì)工程。生物酶工程示意圖生物酶工程示意圖酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能新酶分子藍(lán)圖新酶分子藍(lán)圖 選擇性修飾方案選擇性修飾方案突變酶突變酶 新酶新酶克隆酶克隆酶產(chǎn)品產(chǎn)品效用效用發(fā)發(fā)展展酶基因酶基因遺傳設(shè)計遺傳設(shè)計遺傳修飾遺傳修飾DNA重組重組技術(shù)技術(shù)DNA重組重組技術(shù)技術(shù)蛋白質(zhì)技術(shù)和核酸技術(shù)的相互增強(qiáng)蛋白質(zhì)技術(shù)和核酸技術(shù)的相互增強(qiáng)插入表達(dá)載體插入表達(dá)載體轉(zhuǎn)化寄主細(xì)胞轉(zhuǎn)化寄主細(xì)胞推導(dǎo)出推導(dǎo)出AA順序順序制備合成肽制備合成肽制備對所編碼蛋白制備對所編碼蛋白專一的抗體專一的抗體基因或基因或cDNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)測定出測定出AA順序順序合成合成cDNA探針

12、探針制備專一的抗體制備專一的抗體沉淀核糖體沉淀核糖體分離分離mRNA用用Southern印跡法印跡法篩選篩選DNA文庫文庫基因或基因或cDNA第三節(jié)第三節(jié) 核酸研究技術(shù)簡介核酸研究技術(shù)簡介一、一、DNA序列測定序列測定二、基因文庫與二、基因文庫與cDNA文庫文庫三、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（三、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction, PCR）DNA測序的基本戰(zhàn)略測序的基本戰(zhàn)略 設(shè)法產(chǎn)生帶標(biāo)記的不同長度的成套設(shè)法產(chǎn)生帶標(biāo)記的不同長度的成套DNA片段，各帶有標(biāo)記的片段起點相同、終點不片段，各帶有標(biāo)記的片段起點相同、終點不同，使待測的同，使待測的DNA鏈中的相應(yīng)每個核苷酸處鏈中的

13、相應(yīng)每個核苷酸處都有斷裂或終止。通過都有斷裂或終止。通過PAGE電泳，能夠?qū)⑾嚯娪?，能夠?qū)⑾嗖钜粋€核苷酸的差一個核苷酸的DNA片段分開，放射自顯影片段分開，放射自顯影后，根據(jù)長短排列，根據(jù)特定末端堿基的后，根據(jù)長短排列，根據(jù)特定末端堿基的DNA片段就可讀出待測片段就可讀出待測DNA的堿基序列。的堿基序列。 酶法酶法 化學(xué)法化學(xué)法 測序技術(shù)進(jìn)展測序技術(shù)進(jìn)展酶酶法法序序列列分分析析的的原原理理 酶酶反反應(yīng)應(yīng)電電泳泳方方向向模板模板CCGGTAGCAACT3 5 GG5 3 引物引物dATPdCTPdGTPdTTP+ddATPdATPdCTPdGTPdTTP+ddTTPdATPdCTPdGTPdTT

14、P+ddGTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddCTPGGCCAGGCCATCGTTGAGGCGGCCGGCCATCGGCCATCGTTGGGCCATCGGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTA C G TAGTTGCTACC3 5 TCAACGATGG5 3 讀出模板讀出模板互補(bǔ)序列互補(bǔ)序列讀出模板讀出模板序列序列GGCCATCGTTGAGGCCATCGTGGCCATCGTTGGGCCATCGTTGGCCATCGGGCCATCGGCCAGGCCATGGCCGGCDNA的的Sanger測序法測序法(酶法酶法) 讀出模板讀出模板互補(bǔ)序列互補(bǔ)序列dNTP 凝膠電泳凝膠電泳 較大片段

15、較大片段 較小片段較小片段ddGTPddATPddCTP ddTTP 反應(yīng)混合物反應(yīng)混合物Klenow酶酶 未知序列的單鏈未知序列的單鏈DNA 讀出待測讀出待測序列序列CTGACTTCGACAAAGAA5 3 放射性標(biāo)記的引物放射性標(biāo)記的引物TGTTA C T GddGddGddGddGGACTGAAGCTGTT3 5 CTGACTTCGACAA5 3 DNA的測序儀示意圖的測序儀示意圖computer analysis凝膠中凝膠中DNA移動方向移動方向樣品槽樣品槽激光器激光器輸入光學(xué)系統(tǒng)輸入光學(xué)系統(tǒng)成象透鏡成象透鏡聚焦透鏡聚焦透鏡高靈敏度相機(jī)高靈敏度相機(jī)旋光鏡旋光鏡/棱鏡組件棱鏡組件DNA的

16、化學(xué)測序示意圖的化學(xué)測序示意圖 反應(yīng)試劑反應(yīng)試劑G反應(yīng)：硫酸二甲酯反應(yīng)：硫酸二甲酯G+A反應(yīng)：甲酸反應(yīng)：甲酸T+C反應(yīng)：肼反應(yīng)：肼C反應(yīng)：反應(yīng)：NaCl+肼肼測序技術(shù)進(jìn)展測序技術(shù)進(jìn)展同位素標(biāo)記到熒光標(biāo)記同位素標(biāo)記到熒光標(biāo)記,平板電泳到毛細(xì)管電泳平板電泳到毛細(xì)管電泳多色熒光標(biāo)記多色熒光標(biāo)記毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳 單色熒光標(biāo)記單色熒光標(biāo)記平板電泳平板電泳同位素標(biāo)記同位素標(biāo)記平板電泳平板電泳A C G TA C GT測序圖譜測序圖譜T A TTG CAT TG TC TGCATTG T C T一個樣本，一個樣本，4個反應(yīng)。個反應(yīng)。4個反應(yīng)中引物序列相同，但分別標(biāo)記有不同顏色的熒光。個反應(yīng)中引物序列相同

17、，但分別標(biāo)記有不同顏色的熒光。+AmpliTaq FS enzymedCTP, dATP, dGTP, dTTPddATP (terminator)+AmpliTaq FS enzymedCTP, dATP, dGTP, dTTPddCTP+AmpliTaq FS enzymedCTP, dATP, dGTP, dTTPddGTP+AmpliTaq FS enzymedCTP, dATP, dGTP, dTTPddTTP 反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)結(jié)束后，將，將4管反應(yīng)液管反應(yīng)液混合，經(jīng)乙醇沉混合，經(jīng)乙醇沉淀后上樣淀后上樣一個樣本，一個樣本，1個反應(yīng)。反應(yīng)中包含分別帶個反應(yīng)。反應(yīng)中包含分別帶4色熒光標(biāo)記的

18、色熒光標(biāo)記的ddNTP(終止子終止子)unlabeled primertemplate DNA+AmpliTaq FSdATP, dCTP, dGTP, dTTPddCTPddATPddGTPddTTP三基因文庫與三基因文庫與cDNA文庫文庫1基因文庫（基因文庫（genomic library） cDNA文庫（文庫（complemental DNA library）2 . 文庫的構(gòu)建文庫的構(gòu)建 基因文庫基因文庫 基因文庫是指整套由基因組基因文庫是指整套由基因組DNA片段插入克隆載體獲得的片段插入克隆載體獲得的分子克隆之總和。應(yīng)用分子克隆之總和。應(yīng)用DNA重組技術(shù)，可以將各種生物體全部重組技術(shù)，

19、可以將各種生物體全部基因組的遺傳信息，貯存在可以長期保存的穩(wěn)定重組體中，以基因組的遺傳信息，貯存在可以長期保存的穩(wěn)定重組體中，以備需要時應(yīng)用。好象將文獻(xiàn)資料貯存于圖書館一樣，所以稱其備需要時應(yīng)用。好象將文獻(xiàn)資料貯存于圖書館一樣，所以稱其為為genomic library。 基因文庫中應(yīng)包含多少基因文庫中應(yīng)包含多少DNA克隆才能使任意所需要的基克隆才能使任意所需要的基因以極高的概率存在于該文庫中？其計算公式如下：因以極高的概率存在于該文庫中？其計算公式如下： N=ln(1-p)/ln(1-f) N 基因文庫所包含克隆的數(shù)目；基因文庫所包含克隆的數(shù)目； p 任意所需基因存在于基因文庫中的概率，要求

20、大于任意所需基因存在于基因文庫中的概率，要求大于99%； f 克隆的克隆的DNA片段大?。ㄆ未笮。╞p）占基因組大?。┱蓟蚪M大小(bp)的分?jǐn)?shù)。的分?jǐn)?shù)。cDNA文庫文庫 真核細(xì)胞基因是斷裂的，在基因最后產(chǎn)物中表達(dá)的編碼序列（外真核細(xì)胞基因是斷裂的，在基因最后產(chǎn)物中表達(dá)的編碼序列（外顯子）被非編碼序列（內(nèi)含子）分隔開，需經(jīng)顯子）被非編碼序列（內(nèi)含子）分隔開，需經(jīng)RNA轉(zhuǎn)錄后加工過程才使轉(zhuǎn)錄后加工過程才使編碼序列拼接在一起。真核生物基因不能在原核生物中表達(dá)，只有將加編碼序列拼接在一起。真核生物基因不能在原核生物中表達(dá)，只有將加工成熟的工成熟的mRNA反轉(zhuǎn)錄成反轉(zhuǎn)錄成cDNA （compleme

21、ntal DNA）接上原核生物表）接上原核生物表達(dá)控制元件，才能在原核生物中表達(dá)。再有，真核生物的基因通常只有達(dá)控制元件，才能在原核生物中表達(dá)。再有，真核生物的基因通常只有一小部分進(jìn)行表達(dá)，由于一小部分進(jìn)行表達(dá)，由于mRNA的不穩(wěn)定性，對基因表達(dá)和有關(guān)的不穩(wěn)定性，對基因表達(dá)和有關(guān)mRNA都通常通過對其都通常通過對其cDNA來進(jìn)行研究的。將細(xì)胞全部來進(jìn)行研究的。將細(xì)胞全部mRNA反轉(zhuǎn)錄成反轉(zhuǎn)錄成cDNA并被克隆的總和稱為并被克隆的總和稱為cDNA文庫。文庫。 RNA病毒的基因組是病毒的基因組是RNA，也必須將，也必須將RNA先轉(zhuǎn)錄成先轉(zhuǎn)錄成cDNA，再建立文庫。，再建立文庫。 為使低豐度的為使低

22、豐度的mRNA的的cDNA克隆存在的概率大于克隆存在的概率大于99%，cDNA文庫文庫應(yīng)含的克隆數(shù)的計算公式如下：應(yīng)含的克隆數(shù)的計算公式如下： N=ln(1-p)/ln(1-1/n) N cDNA文庫所包含克隆的數(shù)目；文庫所包含克隆的數(shù)目； p 低豐度低豐度cDNA存在于基因文庫中的概率，要求其大于存在于基因文庫中的概率，要求其大于99%； 1/n 每一種低豐度的每一種低豐度的mRNA占總占總 mRNA的分?jǐn)?shù)。的分?jǐn)?shù)?；蛭膸旌突蛭膸旌蚦DNA文庫的建立文庫的建立組織組織可克隆之可克隆之DNA載體載體DNAcDNAmRNA部分或完全部分或完全酶解酶解DNADNA長度分級長度分級甲基化，雙鏈甲

23、基化，雙鏈接頭接頭DNADNA與載體連接與載體連接引入大腸桿菌引入大腸桿菌鑒定文庫的滴度和特性鑒定文庫的滴度和特性擴(kuò)增后供擴(kuò)增后供長期儲存長期儲存篩選出所需篩選出所需要的克隆要的克隆噬噬菌菌體體為為載載體體的的基基因因文文庫庫的的構(gòu)構(gòu)建建四、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（四、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR） 1985年年Mullis發(fā)明發(fā)明PCR（ polymerase chain reaction）快速擴(kuò)增快速擴(kuò)增DNA的方法。該法模仿體內(nèi)的方法。該法模仿體內(nèi)DNA的復(fù)制過程，首先使的復(fù)制過程，首先使DNA變性，兩變性，兩條鏈解開，然后使引物模板退火，二者堿基配對，條鏈解開，然后使引物模板退火，二者堿基配對，DN

24、A聚合酶隨即以聚合酶隨即以4種種dNTP為底物，在引物的引導(dǎo)下合成與模板互補(bǔ)的為底物，在引物的引導(dǎo)下合成與模板互補(bǔ)的DNA新鏈。重復(fù)新鏈。重復(fù)此過程，此過程，DNA以指數(shù)方式擴(kuò)增。擴(kuò)增的公式為以指數(shù)方式擴(kuò)增。擴(kuò)增的公式為: Y=(1+X)n 式中式中 y一產(chǎn)量一產(chǎn)量; X-擴(kuò)增效率擴(kuò)增效率; n一循環(huán)次數(shù)。一循環(huán)次數(shù)。（2） PCR的應(yīng)用的應(yīng)用 （1）PCR的原理的原理 PCR技術(shù)原理示意圖技術(shù)原理示意圖靶序列靶序列變性和引變性和引物復(fù)姓物復(fù)姓循環(huán)循環(huán)1循環(huán)循環(huán)2循環(huán)循環(huán)3變性和引變性和引物復(fù)姓物復(fù)姓鏈延伸鏈延伸Tag酶酶鏈延伸鏈延伸PCR技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 用于合成特異探針；用于合成特異探針； 用于用于DNA的測序；的測序； 將逆轉(zhuǎn)錄與將逆轉(zhuǎn)錄與PCR相偶聯(lián)相偶聯(lián) （RT-PCR）；）； 用于基因定位誘變；用于基因定位誘變； 末知序列的末知序列的PCR擴(kuò)增；擴(kuò)增； 基因組序列的比較研究；基因組