普通遗传学第十三章 基因组学 PPT课件.ppt

3、生物信息学的应用 (1)、发现新基因和新的单核苷酸多态性 (2)、分析基因组中非编码蛋白质区域功能 (3)、在基因组水平上研究生物进化 (4)、完整基因组比较研究 第十三章 基因组学 第一节 基因组学概述 第二节 基因组图谱的构建 第三节 生物信息学 1、遗传图谱 2、物理图谱 3、基因组测序策略 4、基因组图谱的应用 第四节 蛋白质组学 (proteomics) 1、蛋白质组学的概念及研究内容: 所谓蛋白质组就是细胞、器官或组织的蛋白质成分的总称,而蛋白质组学是研究这些成分在指定的时间或特定的环境条件下的表达。 2、蛋白质的分离 蛋白质组学研究的第一步就是蛋白质的分离。 双相凝胶电泳 是蛋白质组研 究中的首选分 离技术。 * 第十三章 基因组学 第一节 基因组学概述 基因组学(Genomics)是遗传学研究进入分子水平后发展起来的一个分支，主要研究生物体全基因组(genome)的分子特征。基因组学强调的是以基因组为单位，而不是以单个基因为单位作为研究对象。 基因组学：对生物体所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。 基因组学的研究目标: 获得生物体全部基因组序列 注解基因组所含的全部基因 鉴定所有基因的功能及基因间相互作用关系 阐明基因组的复制及进化规律 不同生物基因组大小  生物 基因组大小（bp） T4噬菌体 T4 phage 2.0×105 大肠杆菌 Escherichia coli 4.2×106 酵母 Sccharomyces cereviside 1.5×107 拟南芥 Arabidopsis thaliana 1.0×108 线虫 Caenorhbditis elegans 1.0×108 果蝇 Drosophila melanogaster 1.65×108 水稻 Oryza sativa 4.3×108 小鼠 Mus musculus 3.0×109 人类Homo sapiens 3.3×109 玉米 Zea mays 5.4×109 小麦Triticum aestivum 1.6×1010 1986年首次提出基因组学(Genomics)的概念。 基因组计划研究开始于1990年，美国卫生部(NIH)和能源部(DOE)联合启动了被誉为“人体阿波罗计划” 的 “人类基因组计划”(human genome project，HGP)。 基因组学发展简介: “曼哈顿”原子 计划 “阿波罗”登月计划 “人体阿波罗”计划 美国提出人类基因组计划后，英、法、日、前苏联、中国等，也相继启动了类似项目 2000年6月26日，各国科学家公布了人类基因组工作草图。 2003年，6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，HGP的所有目标全部实现, 覆盖人类基因组所含基因区域的99%，精确率达到99.99%，比原计划提前两年多，耗资27亿美元。 基因组学发展简介: 2001年8月26日，人类基因组计划中国部分测序项目汇报及联合验收会在京召开，标志人类基因组“中国卷”通过验收 我国基因组学发展: 1992年8月，中国根据国情正式宣布实施自己的“水稻基因组研究计划”，已完成水稻基因组物理图谱的构建 2002年4月5日，《Science》以14页的篇幅刊登和宣布中国科学家独立绘制完成的水稻基因组草图序列 水稻全基因组物理图 中国“水稻基因组研究计划”: C值 (C value)：一个单倍体基因组中DNA的总量。一个特定的种属具有特定的C值 C值悖理（C value paradox）：物种的C值和 它的进化复杂性之间无 严格对应关系的现象。 N值：生物体所含有的基因数目。 N值悖理：复杂性不同的生物种属所具有的基因数目与其生物结构的复杂性不成比例的现象。 例如: 水稻基因数约4万个, 人类基因总数约3万个。 基因组学的研究内容: 结构基因组学(structural genomics) ：通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、进行基因定位的科学。 功能基因组学(functional genomics)：利用结构基因组所提供的信息和产物，研究基因组功能表达的一门分支学科。基因的识别、鉴定和克隆，基因结构与功能及其相互关系，基因表达调控。 蛋白质组学(proteomics) ：研究细胞内蛋白质组成及其活动规律的新兴学科。鉴定蛋白质表达、存在方式、结构、功能和相互作用方式等。 基因组学的重要组成部分是“基因组计划”，如人类、水稻基因组计划，其大体可分为： 1、构建基因组的遗传图谱 2、构建基因组的物理图谱 3、测定基因组DNA的全部序列 4、构建基因组的转录本图谱