基因组功能研究和dna测序jdk.pptx

蒋德科 2013-3-7;OUTLINE;OUTLINE;人类基因组计划失败的教训、科学的远见、国家的胆略;人类基因组计划;人类基因组计划;其他物种基因组计划; 2003年4月14日，人类基因组序列图绘制成功，但对于90%以上的人类基因尚不了解其功能。 后基因组时代主要研究基因组的基因功能以及基因之间的相互关系和调控机制。 目前已衍生出了许多新兴学科： 1）比较基因组学 2）功能基因组学 3）蛋白质组学 4）疾病基因组学 5）药物基因组学 6）生物信息学;基因组功能研究;根据序列分析搜寻基因 ;同源查询鉴定基因;基因功能研究 ;二、实验确认基因功能 突变体研究 转基因研究 RNAi(RNA interference) DNA芯片;;获得突变体的方法;;;水稻突变体;突变体研究的缺陷;;转基因 动物的 一般制 备过 程;转基因动物的基本方法;转基因动物的应用;转基因动物研究的缺陷;与靶基因序列同源的双链RNA所诱导一种序列特异性的转录后基因沉默现象。 1998年，Andrew Fire等首次将正义链反义链RNA混合注入线虫C.elegans中，观察到更强的基因表达抑制。首次提出了RNA interference的概念。 干扰性小RNA( small interfering RNA, siRNA) 是RNA 干扰作用(RNAi) 赖以发生的重要中间效应分子，长约21～25 个核苷酸( nt ) 的双链RNA(dsRNA) 分子，与所作用的靶mRNA 序列具有同源性 。;;;;;与其他反基因技术的比较： 优点： 1、特异性好； 2、抑制效率高； 3、操作相对简单，实验周期短； 缺点： 1、靶点选择的不确定性； 2、核酸的不稳定性，dsRNA引入细胞的常见问题； 3、脱靶效应； 4、生物安全性（质粒，病毒等）。;基因芯片;基因芯片的原理;基因芯片的原理;生物信息学是在处理基因芯片产生的海量数据中必不可少的工具, 帮助生物学家从海量的数据里面快速筛选出差异表达的基因. 一次芯片实验获得的是成千上万个基因的表达信息, 任何一种单一的分析方法都很难将所有蕴含在数据中的生物学信息全部提取出来. 从近年来生物信息学研究的趋势来看, 目前研究的重点开始转向芯片数据储存、管理、共享和深度信息挖掘, 旨在从芯片数据中获得更多的生物学解释, 而不再停留在单纯的差异表达基因筛选上。;基因芯片的发展;基因芯片的优点，就是经过近15年的发展已经形成了一个系统的平台, 从样品制备、芯片制作、芯片杂交、数据扫描到后期的数据管理, 储存以及深度数据挖掘都有了标准化的流程、坚实的理论和实验的支持, 成为一个非常稳定可信的实验技术, 为广大的研究者所运用, 同时也积累了庞大的公共数据库. 基因芯片的缺点, 就在于它是一个“封闭系统”, 它只能检测人们已知序列的特征(或有限的变异).;OUTLINE;DNA测序技术;DNA 测序仪;Sanger法测序原理;四色荧光染料(BigDye)标记终止物;DNA测序基本步骤;DNA测序模板纯化;DNA测序模板用量;测序反应体系和条件;测序反应;;电泳检测--377;电泳检测--310;电泳检测--3100;步骤１：毛细管灌胶;步骤２：样品盘移动;步骤３：电进样及电泳;步骤４：荧光激发及检测;测序结果;常见问题分析：引物问题;常见问题分析：引物问题;常见问题分析：引物问题;常见问题分析：模板问题;常见问题分析：纯化问题;常见问题分析：纯化问题;常见问题分析：荧光污染;常见问题分析：钉子峰;常见问题分析：毛细管和电泳;DNA sequencer 的多种应用;新一代测序技术-高通量测序;高通量测序系统;;;;乳液PCR扩增;ROCHE-454的优势;SOLiD? Workflow;探针的5′末端标记了1种颜色的荧光染料。探针3′端1～5位为随机碱基，其中第1、2位构成的碱基对表征探针染料类型，而3～5位的“n”为随机碱基，6～8位的“z” 是可以和任何碱基配对的特殊碱基。SOLiD测序反应的每一轮测序反应会连接第1～5位的碱基，同时切除第6~8位的碱基，同时记录下第1～2位碱基决定的荧光颜色。;;五轮测序反应反应后，按照第0、1位，第1、2位... …的顺序把对应于模板序列的颜色信息连起来，就得到由“0，1，2，3…”组成的SOLiD原始颜色序列。;ABI SOLID的特性;Illumina Genome Analyze ;;桥式PCR;Illumina GA的特性;高通量测序技术的发展;基因组关联分析（GWAS）;基因组/转录组 Re-sequenc