第七章 Gene Prediction and Primer Design.pdf

第七章第七章第七章第七章 Gene Prediction and Gene Prediction and Primer DesignPrimer Design 1 1.1. Gene predictionGene predictionGene predictionGene prediction 2 基因预测意义 大量生物基因组计划的完成提供了极其丰富的大量生物基因组计划的完成提供了极其丰富的 生物序列资源生物序列资源，，如何进行序列注释是测序后所面临如何进行序列注释是测序后所面临如何进行序列注释是测序后所面临如何进行序列注释是测序后所面临 的首要问题。从目前的研究来看从目前的研究来看 ，基因组序列由3 种成分构成 ：基因序列、重复序列重复序列、基因间区序列。 基因序列在高等生物基因组中所占的比例可能并不基因序列在高等生物基因组中所占的比例可能并不 大大，，但却是控制生物性状遗传的主要因素但却是控制生物性状遗传的主要因素但却是控制生物性状遗传的主要因素但却是控制生物性状遗传的主要因素，，正确鉴正确鉴 定对分子遗传学研究至关重要定对分子遗传学研究至关重要。 4 5 基因预测原理 • 原核基因结构 •• 真核基因结构真核基因结构 • 马尔可夫模型与隐马尔可夫模型马尔可夫模型与隐马尔可夫模型 • 基因预测程序的分类基因预测程序的分类 • 原核生物中的基因预测原核生物中的基因预测 •• 真核生物中的基因预测真核生物中的基因预测真核生物中的基因预测真核生物中的基因预测 6 原核基因结构原核基因结构 • 原核生物基因组小，基因密度高基因密度高，很少存在重复序列， 一个基因是由编码一个蛋白质或一个基因是由编码一个蛋白质或RNA 的开封阅读框构成， 中间没有间断。 • • 细菌的起始密码子为细菌的起始密码子为: ATG, GTG, TTG: ATG, GTG, TTG: ATG, GTG, TTG: ATG, GTG, TTG • 核糖体结合位点(Shine-Delgaron sequenceDelgaron sequence) • 终止密码子较容易确定 • 转录终止子 • 密码子偏好性 翻译终止位点 翻译起始位点翻译起始位点 转录起始位点 编码区编码区 转录终止子 TTTTT AGGAGGT 核糖体结合位点 7 真核基因结构真核基因结构 • 基因组较大，基因密度低，富含重复序列和转座元件富含重复序列和转座元件；最重要 的是基因被插入的非编码序列 （（内含子）切分成小段 （外显 子）。 • • 初生的转录产物需要经过三个步骤转变成成熟的可翻译为蛋白初生的转录产物需要经过三个步骤转变