基因与基因组(学时).pptVIP

2.“鸟枪法”测序路线：即直接将基因组DNA分割成20kb左右的小片段进行随机测序，再用超级计算机组装成重叠线。所形成的序列图称celera序列。 …………… ACGTCCGATCGGTTCATGCC  TCGGTTCATGCCAATGCCGTCC………… 第三十一页，共六十九页。 第二节 DNA的鸟枪法序列分析技术 一、DNA的鸟枪法测序原理 第三十二页，共六十九页。 1999 年 12 月用“逐个克隆法”获得第一条人类染色体 —22号染色体完成序列 第三十三页，共六十九页。 2000 年3 月用“全基因组鸟枪法”获得果蝇全基因组序列。 第三十四页，共六十九页。 2000年6月公共领域测序计划工作框架图 第三十五页，共六十九页。 二、DNA的鸟枪法测序的主要步骤 第一，建立高度随机、插入片段大小为2kb左右的基因组文库。 第二，高效、大规模的末端测序。 第三，序列集合。 第四，填补缺口。 第三十六页，共六十九页。 Shotgun法序列拼接 Sequence Gap 第三十七页，共六十九页。 三、ＤＮＡ的鸟枪法测序的优缺点 优点：速度快 缺点： ●随着所测基因组总量增大，所需测序的片段大量增加 ●高等真核生物（如人类）基因组中有大量重复序列，导致判断失误 第三十八页，共六十九页。 第三十九页，共六十九页。 基因图（gene map） 即在序列图基础上，用不同的方法测定各个基因所在区域位置。 基因图测定方法： 1.CpG岛的应用：大多数持家基因和40%组织特异性基因5’端均存在CpG岛序列。制备探针，染色体涂染指示基因位置分布。 第四十页，共六十九页。  2.计算机识别：研发计算机GRAIL系统，可识别每个基因区的外显子-内含子接头区保守序列。 3.cDNA策略：由组织细胞中表达mRNA，逆转录合成cDNA片段，称为表达序列标签（EST），将收获EST定位后，构建的图称为转录图，是人类基因图雏形。 第四十一页，共六十九页。 二、人类基因组计划的进展状况（1）截至 1998 年 10 月，完成 1.8 × 108bp，占计划的 6％。（2）完成一系列模式生物全基因组测定。 这些模式生物全基因组测定的完成有重大理论与现实意义。 第四十二页，共六十九页。 （3）DNA 测序技术飞速提高 1998.5.9. J.C. Venter 等宣布，组建商业公司，投入 3 亿美元，3 年内完成。 接着又有若干家公司成立，总共投入资金约几十亿美元，形成“公”“私”并进格局。 第四十三页，共六十九页。 2000.6. 完成并公布人类基因组工作框架图( 90%)。 第四十四页，共六十九页。 二000年六月二十六日克林顿宣布 人类基因组草图绘制完成 第四十五页，共六十九页。 2000年6月公共领域测序计划工作框架图 第四十六页，共六十九页。 美国国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯在介绍情况。 第四十七页，共六十九页。 人类基因组草图基本信息 由31.65亿bp组成 含3~3.5万基因 与蛋白质合成有关 的基因占2% 人类基因组 人类蛋白质 61%与果蝇同源 43%与线虫同源 46%与酵母同源 第四十八页，共六十九页。 2001年2月16日 人类基因组“精细图”完成(99%)。 第四十九页，共六十九页。 2003年4月14日，人类基因组序列图亦称“完成图”（99.99%），提前绘制成功。 第五十页，共六十九页。 人类基因组结构的分析 1.?人类基因组DNA全长约3×109bp，相当3600厘摩（cM）。其中仅有约5%的序列为编码序列（编码蛋白或tRNA、rRNA等）。 2.?人类基因组中可能有20000-25000个基因，其中编码蛋白质的外显子只占基因组DNA的1%，内含子则占24%。每个基因平均长27kb，平均含有9个外显子。不同个体间，基因编码仅有0.01%的差异。 第五十一页，共六十九页。 人类基因组和基因组学? 基因组（genome） 生殖细胞含1套基因组 1套来自父本生殖细胞 体细胞含 2套基因组 1套来自母本生殖细胞 第一页，共六十九页。 ???? 完整的人类基因组包含： 1-22号常染色体 核基因组  X和Y染色体线粒体基因组 第二页，共六十九页。 EcoRⅠ 属名 种名 菌株名 酶