5 基因结构表达变化与疾病.ppt

* * * * 在人类基因组中，中心突变可发生在编码区，也可发生在非编码区，但在进化过程中，编码区形成了较强的保守性，非编码区则保守性较小，中心突变发生频率较高，并可在群体中稳定地遗传，成为一种遗传标志。 通过家系分析有可能区分双亲的两条染色体，确定其中哪条具有正常基因，那条带有缺陷的致病基因。如果双亲的染色体能够完全区分，基因诊断率可达 100 %，如果双亲中只有一方的染色体能够区分，则只能作出 50 % 的排除诊断。所以，连锁分析具有一定的局限性 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 丝状噬菌体基因 基因 编码产物 功能 gI pI 噬菌体装配 gII pII 噬菌体基因组复制 gII pIII 尾端外壳蛋白，与F因子结合 gIV pIV 噬菌体装配 gV pV 噬菌体基因组复制 gVI pVI 外壳蛋白，末端“塞子” gVII pViI 外壳蛋白，高度疏水，组装起始信号 gVIII pVIII 主要外壳蛋白 gIX pIX 外壳蛋白，高度疏水，末端“塞子” gX pX gIII启动子激活蛋白 建 库 筛选 核糖体展示 (ribosome display)  核心是利用体外核糖体表达载体构建 sc Fv抗体库 ,并于体外转录为 m RNA, 体外翻译表达 , 随后以固相化的抗原分子亲和筛选出核糖体 -m RNA-sc Fv复合物中的高亲和力 sc Fv。这种技术在实验中不用任何细胞 ,是第一个完全在体外筛选有功能蛋白的方法。 特点 不需转化细菌或真核细胞 避免了宿主随细胞基因组复制过程中可能丢失而产生的库 容下降 , 亦解决了因抗体筛选条件不利于宿主细胞生存而导致抗体丢失这一难题。 由于核糖体展示技术的体外翻译、体外筛选的特点 , 大大缩短了实验周期 , 具有省时省力、方便快速的特点。 蛋白质组分离技术双向凝胶电泳技术 双向凝胶电泳技术(2DE)：又称二维电泳，其原理是在相互垂直的两个方向上，分别基于蛋白质不同的等电点和分子量，运用等电聚焦(isoelectric focusing，IEF)和十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS)，把复杂的蛋白质混合物中的蛋白在二维平面上分离展开。完整的双向凝胶电泳分析，包括样品制备、等电聚焦、平衡转移、SDS—PAGE、斑点染色、图像捕捉和图谱分析等步骤。 双向凝胶电泳技术的应用 用于分离细胞或组织蛋白质粗提物 构建特定组织或细胞的蛋白质“二维参考图谱”； 分析特定时间与病理、生理状态下蛋白质的表达情况，进行蛋白质组差异比较。 已构建特定组织或细胞的蛋白质2DE图谱数据库 不同生物、不同器官、组织、细胞的专一性2DE数据库，为实现对已知蛋白质的分析鉴定、未知蛋白的发现、总结蛋白质结构、性质与功能的规律以及实现模拟与预测等奠定了基础。 1．疾病的蛋白质组研究 （1）肿瘤蛋白质组研究 （2）心血管疾病蛋白质组研究 （3）神经系统疾病研究 2．病原微生物的蛋白质组研究 3．蛋白质组药物开发 生物信息学主要研究领域 ⑴ 建立和管理各种生物信息数据库 ①核酸序列数据库 ②三维结构数据库 ⑵基因组序列信息的提取和分析 ①序列比对（Alignment）和结构比对 ②蛋白质结构预测 ③蛋白质编码基因的计算机辅助识别 ④非编码区分析和DNA语言研究 ⑤ 分子进化和比较基因组学 、遗传密码的起源 ⑥ 序列重叠群（Contigs）的装配 ⑶生物大分子结构模拟及其与疾病、药物设计 ⑷ DNA芯片和微阵列的发展 建立和管理各种生物信息数据库 各种生物数据库的建立是一切生物信息学工作的基础。 数据库是生物信息学的主要内容，各种数据库几乎覆盖了生命科学的各个领域。如EBI的SRS(Sequence Retrieval System)包含了核酸序列库、蛋白质序列库，三维结构库等30多个数据库及CLUSTALW、PROSITESEARCH等强有力的有哪些信誉好的足球投注网站工具，用户可以进行多个数据库的多种查询。 生物信息数据库 核酸序列数据库 Genbank，美国国家生物技术信息中心的数据库（）。 ?EMBL，建立在欧洲分子生物实验室的数据库 (http://www.embl-heidelberg.de)。 DDBJ，日本的DNA数据库银行（http://www.nig.ac.jp )。 与基因组有关的数据库还有 ESTdb, GDB, GSDB OMIM (/omim/) ，EBI的SRS（sequence