原核生物的基因组和基因.pdf

生物信息学 第八章基因组分析及基因预测 Genome Analysis Gene Prediction 主讲：张志勇(Zhiyong Zhang) zzyzhang@ 电话 1 人类基因组计划 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出， 于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与 了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2015年， 要把人体内约4万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话 说，就是要揭开组成人体4万个 （？）基因的30亿个碱基对的秘密。截止到2005 年，人类基因组计划的测序工作已经基本完成。 2 人类基因组计划 遗传图谱（Genetic Map） 物理图谱（Physical Map） 转录图谱（Transcription Map） 序列图谱（Sequence Map） 基因图谱（Gene Map） 3 遗传图谱 物理图谱 遗传图谱(连锁图) ：指基因或DNA标记在染色体上 的相对位置与遗传距离。它是以具有遗传多态性的 遗传标记为 “路标”，以遗传学距离 （在减数分裂 事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1% 的重组率称为1cM ）为图距的基因组图。遗传图谱 的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。 物理图谱：描绘DNA上可以识别的标记的位置和相 互之间的距离 （以碱基对的数目为衡量单位）。 这些可以识别的标记包括限制性内切酶的酶切位点，基因 等。 对于人类基因组来说，最粗的物理图谱是染色体的条带染 色模式，最精细的图谱是测出DNA 的完整碱基序列。 4 转录图谱 序列图谱 转录图谱：以基因的外显子序列或EST为标 记，精确地表明这些标记在基因组或染色体 上位置的物理图。 EST：通过从cDNA文库中随机挑选的克隆进行 测序所获得的部分cDNA的5 ’或3’端序列称为表 达序列标签（EST），一般长300-500bp左右。 序列图谱（分子水平的物理图）：整个人类 基因组的核苷酸序列图，也是最详尽的物理 图。 既包括可转录序列，也包括非转录序列，是转 录序列、调节序列和功能未知序列的总和。 5 基因图谱 表示基因在一个DNA分子(染色体或质粒)上 相对位置、连锁关系或物理组成(序列)的图 示。 在人类基因组中鉴别出全部基因的位置、结 构和功能； 实验手段：cDNA / EST的染色体定位 生物信息学方法 6 计算机运算速度：18个月增长一倍 DNA序列数据：14个月增长一倍 7 How many characters are in the “Heaven Book”? 9 3*10 10,000 bo