基因组学与后基因组学ppt课件.ppt

第十八章、基因组学基因组：生物细胞中单套染色体的所含DNA序列的全部组成。
人类基因组：22条常染色体和X，Y染色体的DNA组成。

基因组大小分类最小基因组DNA序列的分类寻找基因的思路：功能克隆

分析异常基因的产物（蛋白质）：
纯化蛋白质，弄清它是如何引起临床症状的有两条不同的路线：
1.进行氨基酸序列测定，据此推测可能的核苷酸序列，合成寡核苷酸探针，然后用探针从cDNA文库或基因组文库中筛选对应的编码基因；
将异常蛋白质制成相应的抗体，从cDNA表达文库中筛选相应克隆。得到克隆后，就可以通过DNA序列分析确定导致疾病的分子缺陷。
绝大部分分子病、遗传性代谢缺陷（酶）病如白化病（albinism）、苯丙酮尿症（phenylkeonuria，PKU）和镰刀形细胞贫血病（sickle-celldisease）等，都是采取的这一策略。
血红蛋白病——镰刀形细胞贫血症
正常HbA四条多肽链（2条链，两条链）定位克隆定位克隆：通过遗传标记，先获得某一表型基因在染色体上的定位，再在候选区域内选择已知基因，进行致病突变的筛选，并获得cDNA及全基因。
基本思路是通过连锁分析原理进行基因定位。
若多态标记与待定基因距离较远，则它们在向子代传递时会发生自由分离，呈“连锁平衡”；反之，则不发生自由分离，而呈现“共分离”现象，即“连锁不平衡”。据此可在染色体上定位与某一DNA标记相连锁的基因。将基因定位于染色体
特定区段
2.候选基因筛选鉴定A-1型短指（趾）症法拉比（Farabee）1903年在他的哈佛大学医学院博士毕业论文中首先报道了，即世界上第一例孟德尔常染色体显性遗传病，以后作为遗传学的经典例子被全世界的生物学和遗传学教材广泛引用。
贺林实验室利用布依族、苗族和汉族的三个A-1型短指（趾）症大家系，对该病的致病基因进行了精确定位（位点定在2q35-36区）、克隆，并首次发现了人IHH基因和该基因上的三个突变位点是导致A-1型短指（趾）症的直接原因。用遗传标记进行基因定位分子遗传标记

在核酸分子水平，对具有相对差异的等位基因DNA多态性的标记，广泛存在于高等生物编码区和非编码区，又称为DNA分子标记，是DNA水平上遗传变异的直接反映。分子遗传标记发展AFLPamplifiedfragmentlengthpolymorphism扩增片段长度多态性通过DNAPCR扩增基因组DNA的模板，随后用电泳将扩增片段分离，通过DNA谱带鉴别多态性。

RAPDrandomamplifiedpolymorphismDNA
随机扩增多态性用于扩增多态性DNA的引物是
随机的。在做多态性分析时，用一组引物（20－
40个）在基因组全序列上扫描可获得基因组多态
性的丰富信息。
SSCPsinglestrandconformationpolymorphism单链构象多态性是基于PCR扩增而新发展起来的DNA多态性分析，利用PCR特异的扩增出基因组的目的DNA片段，变性后形成的单链DNA在自然条件下能形成一定的空间构象，并且这种空间构象由DNA链的碱基序列决定，若碱基发生变化，将在电泳图谱上表现出不同生物个体的特异性，即多态性。用原位杂交insituhybridazation和荧光原位杂交fluorescenceinsituhybridazation,FISH进行基因定位：
将DNA探针用同位素或荧光染料标记，按照碱基互补配对原则，与固定在玻片上的中期染色体杂交后，在荧光显微镜下呈现不同颜色的荧光。
FISH是一项十分灵敏的技术，可以检测出非整倍体，基因扩增，微小的染色体重排或易位等染色体变异原位杂交
基因定位多色FISH
M-FISH技术定位候选克隆ｃＤＮＡ筛选染色体定位只是定位克隆的第一步。由于ｃＤＮＡ筛选、确认的困难，使其成为定位克隆策略的“瓶颈”。目前获得基因序列的方法大致有:
(1)对<500ｋｂ的关键部位进行直接测序；
(2)比较基因组作图和测序；
(3)基因结构特征分析；
(4)ｃＤＮＡ捕获，主要有ＣｐＧ岛捕捉层析法、外显子捕捉法、直接筛选ＰＣＲ法等方法
差异表达1.差异性表达mRNA方法
（1）mRNA差异显示（mRNA-Differential
Display，mRNA-DD）
（2）抑制性消减杂交（SuppressionSubtractive
Hybridization，SSH）
（3）cDNA代表性差异分析（cDNARepresentational
DifferenceAnalysis，cDNA-RDA）
（4）cDNAmicroarray
2.差异性表达蛋白质消减杂交（subtractivehybrization）利用目的基因在两种组织或细胞中表达的差异，或者在不同发育阶段、不同状态下表达差异，通过其mRNA或单链cDNA进行杂