课件：医学遗传学人类基因组学.ppt

* 蛋白质组学（proteomics）研究细胞或组织中基因组所表达的全部蛋白质，尤其是不同生命时期，或正常、或疾病或给药前后的全部蛋白质的变化。 后基因组研究的进展将为医学发展提供的线索和机遇，从基因表达谱的变化、细胞内信号转导过程异常等角度认识疾病将是医学发展中的重要变化。后基因组研究将对各种疾病的发生机制做出最终的解释，也将在各个层次和水平上为疾病的诊治提供新的线索。 蛋白质组学 第三节 致病基因遗传分析技术 一、基因定位（gene mapping）  就是用一定方法，将各个基因确定到染色体的实际位置。 工作历史 主要方法 连锁分析（linkage analysis） 体细胞杂交（somatic cell hybridization） 原位杂交（hybridization in situ） 放射杂种（radiation hybrid） 计算机识别（computer identify） 1．连锁分析 同一条染色体上的不同基因呈线性连锁关系，在减数分裂后，结合家系分析，可鉴定子代中的重组体，通过重组值计算，可推断待定位基因与已定位基因间的连锁关系和遗传距离，而实现基因定位。 两个基因如非连锁，则重组值=50%，即随机组合。 减数分裂 产生配子 发生交换 A b a B A b a B A B A B a b a b a b a B A B A b 两个基因如连锁，则重组值＜50%，且重组值与遗传距离成正比。 体细胞杂交 人/鼠融合细胞的特点： 融合细胞兼有有双亲细胞染色体，但鼠一方染色体一般全部保留，而人一方染色体在细胞增殖过程中优先丢失，以至最后仅剩少数几条，乃至1条人染色体。结合染色体显带和生化分析技术，可把某些生化性状决定基因定位在保留的一条染色体上。 杂种细胞克隆嵌板 杂种克隆 保留的人类染色体 1 2 3 4 5 6 7 8 A + + + + － － － － B + + － － + + － － C + － + － + － + － ?3.原位杂交 是核酸分子杂交技术在基因定位中的应用。用经放射性同位素标记的探针，同染色体标本载玻片上原位变性的染色体DNA进行分子杂交，通过放射自显影来检测与探针杂交结合的染色体同源序列，依据放射性探针在染色体上的显影位置进行基因定位。 ? 荧光原位杂交 （ fluorescence in situ hybridization， FISH） 用荧光素标记的探针与标本玻片上的染色体DNA进行分子杂交。根据荧光信号在染色体上的位置进行基因定位。 4.计算机分析 用计算机识别序列图中的信号序列，并将计算机识别的结果同用其他技术方法基因定位的结果相比较，可以帮助我们更科学地估算人类基因组中基因的数量。 二、基因克隆（gene cloning） 是从基因组中把某一基因用一定方法分离出来，以便进行单一基因精细结构和功能的研究。 基因克隆的三种策略： 功能克隆（functional clonins） 定位克隆（positional clonins） 候选克隆（cardidate clonins） 1.功能克隆 ⑴根据目的遗传性状的特征，分析决定基因的功能，推测有关蛋白质。 ⑵分析纯化这一蛋白质，并测出部分氨基酸顺序。 ⑶根据遗传密码推测可能的mRNA序列。 ⑷设计相应的寡核苷酸探针，杂交筛选cDNA或基因组DNA文库，最终获得决定基因的基因克隆。 2.定位克隆 ⑴收集目的遗传病的家系，选择遗传标记进行连锁分析，建立目的遗传病与基因组中某染色体区域中遗传标记的连锁关系。 ⑵根据这一位置信息，将遗传图中初步确定的位置，转变成物理图中相应区域的DNA“邻接克隆群”。 ⑶从相应区域的“邻接克隆群”中筛选可表达的结构基因，作为候选基因； ⑷在若干个候选基因中进行转录表达和突变鉴定分析，最终将目的遗传病的决定基因精确定位和分离克隆该基因。 定位克隆(positional cloning)策略示意 DNA测序 遗传家系 遗传图谱 连锁定位分析 物理图谱 候选克隆 表达图谱 候选基因 Met Val Ser Leu Gln Pro A T G G T C T C A C T G C A A C C G A T G G T C T C A C T G T A A C C G Met Val Ser Leu Stop 突变检测 功能克隆与定位克隆的比较 3.候选克隆 候选克隆策略是在已定位和已克隆的基因越来越多的背景下，形成的一种新的