基因組學(xué)的研究內(nèi)容

1、基因組學(xué)的研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)基因組學(xué)：基因定位；基因組作圖；測定核甘酸序列功能基因組學(xué)：又稱后基因組學(xué)(postgenomic基因的識別、鑒定、克 ??；基因結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系；基因表達(dá)調(diào)控的研究 蛋白質(zhì)組學(xué)：鑒定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生過程、結(jié)構(gòu)、功能和相互作用方式遺傳圖譜(genetic map采用遺傳分析的方法將基因或其它dNA序列標(biāo)定在染色體 上構(gòu)建連鎖圖.遺傳標(biāo)記：有可以識別的標(biāo)記,才能確定目標(biāo)的方位及彼此之間的相對位置.構(gòu)建遺傳圖譜就是尋找基因組不同位置上的特征標(biāo)記. 包括：形態(tài)標(biāo)記；細(xì)胞學(xué)標(biāo)記；生化標(biāo)記；DNA分子標(biāo)記所有的標(biāo)記都必須具有多態(tài)性！所有多態(tài)性都是基因突變的結(jié)果！形態(tài)標(biāo)記：形態(tài)性狀：

2、株高、顏色、白化癥等,又稱表型標(biāo)記.數(shù)量少,很多突變是致死的,受環(huán)境、生育期等因素的影響限制性狀的其實是基因,所以形態(tài)標(biāo)記實質(zhì)上就是基因標(biāo)記.細(xì)胞學(xué)標(biāo)記明確顯示遺傳多態(tài)性的染色體結(jié)構(gòu)特征和數(shù)量特征:染色體的核型、染色體的帶型、染色體夠苛繳*染包郴擻目變星優(yōu)日 辰硼園缺日數(shù)打、費(fèi)力 m 對生物體的生長發(fā)育不利生化標(biāo)記又稱蛋白質(zhì)標(biāo)記就是利用蛋白質(zhì)的多態(tài)性作為遺傳標(biāo)記.如：同工酶、貯藏蛋白優(yōu)點：數(shù)量較多,受環(huán)境影響小缺點：受發(fā)育時間的影響、有組織特異性、只反映基因編碼區(qū)的信息DNA分子標(biāo)記：簡稱分子標(biāo)記以DNA序列的多態(tài)性作為遺傳標(biāo)記優(yōu)點：不受時間和環(huán)境的限制遍布整個基因組,數(shù)量無限不影響性狀表達(dá)自

3、然存在的變異豐富,多態(tài)性好共顯性,能鑒別純合體和雜合體限制性片段長度多態(tài)性restriction fragment length polymorphismRFLPDNA序列能或不能被某一酶酶切,相當(dāng)于一對等位基因的差異.如有兩個DNA(一對染色體),一相帥!切位點,而另一 WT這個位點,酶切后形成的DNA片段長度就有差異,即多態(tài)性.可將RFLP作為標(biāo)記,定位在基因組中某一位置上.微衛(wèi)星(microsatellite)標(biāo)記：微衛(wèi)星又稱為簡單重復(fù)序列(simple sequence repeatSSR)O這種重復(fù)序列的重復(fù)單位很短常常只有2個、3個或4個核甘酸.如一條染色體TCTGAGAGAGAC

4、GC另一染色體TCTGAGAGAGAGAGAGAGACGC,就構(gòu)成了多態(tài)性.遺傳圖譜的構(gòu)建方法理論根底 連鎖與交換根本方法 兩點測驗法和三點測驗法植物遺傳圖譜的構(gòu)建：選擇研究材料親本、構(gòu)建別離群體、遺傳標(biāo)記檢測、標(biāo)記間的連鎖分析選擇親本要求親緣關(guān)系遠(yuǎn),遺傳差異大.但又不能相差太大以導(dǎo)致引起子代不育對備選材料進(jìn)行多態(tài)差異性檢測,綜合測定結(jié)果,選擇有一定叁多態(tài)性的一對或幾對材料作為遺傳作圖親O構(gòu)建作圖群體遺傳標(biāo)記的染色體定位：利用遺傳學(xué)方法或其它方法將少數(shù)標(biāo)記錨定在染色體上,作為確定連鎖群的參照系.常用的方法：單體分析、三體分析、代換系分析、附加系分析標(biāo)記間的連鎖分析：利用在兩個親本間有多態(tài)性的標(biāo)

5、記分析別離群體中所有個體的基因型、根據(jù)連鎖交換的情況,確定標(biāo)記之間的連鎖關(guān)系和遺傳距離、有計算機(jī)軟件可以應(yīng)用物理圖譜的構(gòu)建：用分子生物學(xué)方法直接檢測DNA標(biāo)記在染色體上的實際位置繪制成的圖譜稱為物理圖譜.有遺傳圖譜為什么還要構(gòu)建物理圖譜分別率有限；人類只能研究少數(shù)減數(shù)分裂事件,不能獲得大量子代個體；測序要求每個標(biāo)記的間隔小于100kb,實際是599kb;精確性不夠、經(jīng)颯傳學(xué)認(rèn)為,交換1隨機(jī)發(fā)生的、基因組中有些區(qū)域是重組熱點；倒位、重復(fù)等染色體結(jié)構(gòu)變異會限制交換重組物理作圖的方法1、限制酶作圖2、依靠克隆的基因組作圖3、熒光原位雜交4、序列標(biāo)簽位點作圖遺傳圖與物理圖的整合有些標(biāo)記既是遺傳標(biāo)記,又

6、是物理標(biāo)記RFLP標(biāo)記SSR標(biāo)記某些基因序列借助這些標(biāo)記可以將遺傳圖和物理圖整合起來.基因組測序策略：有了高密度的基因組圖譜,就可以開始全基因組測序了.測序的技術(shù)飛速開展,現(xiàn)在可以全自動化.測序的策略有兩個：鳥槍法、克隆重疊群法鳥槍法的優(yōu)缺點優(yōu)點：不需要高密度的圖譜、速度快、簡單、本錢低缺點：拼接組裝困難,尤其在重復(fù)序列多的區(qū)域；主要用于重復(fù)序列少、相對簡單的原核生物基因組克隆重疊群法(clone contig)將基因組DNA切割長度為0.1Mb1Mb的大片段,克隆到A或BAC載體上,然后再進(jìn)行亞克隆,分別測定單個亞克隆的序列,再裝配、連接成連續(xù)的DNA分子.這是一種自上而下(up to do

7、wn)的測序策略clone-by-clone method功能基因組學(xué)完成基因組測序,僅僅是基因組方案的第一步,更重要的工作在于弄清楚:基因組序列中所包含的全部遺傳信息是什么;基因組作為一個整體如何行使功能.就是對基因組序列進(jìn)行詮釋的過程,也就是功能基因組學(xué)的研究內(nèi)容.根據(jù)序列分析搜尋基因查找開放閱讀框(open reading frame, ORF).開放閱讀框都有一個起始密碼子,G,還要有終止密碼子.從G開始,然后向下游尋找終止密碼子.起始密碼子和終止密碼子之間的堿基數(shù)目要能夠被3做許謙耀南3種可能的閱讀框,2條連共計有6種可能的閱讀框.計算機(jī)可以很快給出結(jié)果.同源查詢利用已經(jīng)存入數(shù)據(jù)庫的基因序列與待查的基因組序列比對,從中查找可以與之匹配的堿基序列及其比例,用于界定基