基因组测序与序列组装.ppt

第一讲基因组测序与序列组装;主要内容:

什么是基因组

什么是基因

DNA测序的方法

DNA序列的组装

人类基因组方案

水稻基因组方案

后基因组学;1.什么是基因组;Zeamays8,000

Homosapiens3,000

Oryzasativa400

Drosophilamelanogaster165

Arabidopsisthaliana100

Saccharomycescerevisiae12

E.coli4.6

;什么是C值？

通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量.;细菌;重复顺序

;?DNA的复性遵循二级反响动力学，可表述为：;Cot(1/2)=1/K(mol.Sec/L)常数;是遗传信息的物理和功能单位，包含产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。

基因分类：

编码RNA的基因，如rRNA基因，snRNA基因等；

编码蛋白质的基因

;基因的不连续性;基因家族;假基因(Pseudogene);重叠基因:

同一段DNA能携带两种不同蛋白的信息.

;;*局部重叠

如：K和C

*两个基因共用少数

碱基对

如：D和J;3.DNA测序的方法

链终止法测序

化学降解法测序

自动化测序

非常规DNA测序;3.1链终止法测序(thechainterminationmethod)

根本原理:

通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链，由于合成的互补链可在不同位置随机终止反响，产生只差一个核苷酸的DNA分子，从而来读取待测DNA分子的顺序。;技术路线与要求;;;3.2化学降解法测序

根本原理:

在选定的核苷酸碱基中引入化学集团,再用化合物处理,使DNA分子在被修饰的位置降解.;技术路线;Maxam-Gilbert法所用的化学技术

;化学法测序实例;3.3自动化测序;;3.4非常规测序

毛细管电泳

用毛细管电泳取代聚丙烯凝胶平板电泳,节省时间,加快测序进程,其他程序同链终止法或化学测序法.

光点测序

脱氧三磷酸核苷酸连接到DNA3’-末端时会释放1个焦磷酸(PPi),焦磷酸在磷酸化酶的作用下转化为化学能,并发出光亮.由此,往反响液中每次只参加1种核苷酸,当参加的核苷酸结合时,反响液发出亮点,并记录核苷酸种类;当核苷酸未结合时,反响液中的核苷酸酶迅速分解此核苷酸,由此来测定DNA序列.

;DNA芯片测序

根本原理

将各种排列顺序的寡核苷酸点播在芯片上,每个点播的寡核苷酸在排列的方阵中都有指定的位置.待检测的DNA分子与芯片温浴,但凡能杂交的寡核苷酸都会在确定位置发出信号,然后根据获取的信息将寡核苷酸的顺序进行比照组装,拼接成完全的DNA顺序.;利用基因芯片进行杂交测序的原理

;4序列的组装;A;实例:流感嗜血杆菌基因组的测序及顺序组装;各重叠群间仍有间隙

顺序间隙物理间隙

↓↓

;4.2限制测序;4.3指导测序与序列组装;先将染色体打成比较大的片段(几十-几百Kb),利用分子标记将这些大片段排成重叠的克隆群(Contig),分别测序后拼装.这种策略叫基于克隆群(contig-based)的策略.;两种策略的比较;4.5其他测序路线;EST(Expressedsequencetag)测序

EST是一种重要的基因组图分子标记,以EST为探针很容易从cDNA文库中筛选全基因,又可从BAC克隆中找到其基因组的基因序列.

优点:

AmRNA可直接反转录成cDNA,而且cDNA文库也比较容易构建;

B对cDNA文库大量测序,即可获得大量EST的序列;

CEST为基因的编码区,不包括内含子和基因间区域,一次测序的结果足以鉴定所代表的基因;;5.人类基因组方案;5.1人类基因组方案的目的

;5.2人