短尾猫从哪来 最新研究发现影响猫尾长度的另一基因

短尾猫从哪来   最新研究发现影响猫尾长度的另一基因
短尾猫从哪来   最新研究发现影响猫尾长度的另一基因

短尾猫从哪来? 最新研究发现影响猫尾长度的另一基因

澎湃新闻记者吴跃伟来自绿政公署

全世界至少有5个现代品种的猫的尾巴长度较短。

俗话说龙生九子,各有不同。同一窝小猫,真有可能是这样:有些猫的尾巴很短。

连达尔文也注意到这一点。

1868年,达尔文这样记述:从马来群岛、暹罗(泰国)、勃固(缅甸)到阿拉巴马,这一广大地区的猫,它们尾巴的长度只有正常猫尾长度的一半,而且尾巴尖儿还往往有个结。

在中国南方,短尾猫常常被称作“麒麟猫”,被认为是财富和祥瑞的象征。

但什么基因导致了这些猫的尾巴比较短?北京大学生命科学学院研究员罗述金和同事们详细研究了这一问题。

根据尾巴的长度,她们将短尾猫分为三个类型:轻度短尾的猫,其尾巴长度接近25厘米长;中度短尾猫,其尾巴长度为10-20厘米长;极度短尾猫,其尾巴长度不足10厘米,并有多个尾结。

全世界至少有5个现代品种的猫的尾巴长度较短,比如日本短尾猫、美国短尾猫、马恩岛猫、北美洲短尾猫、千岛群岛短尾猫。

此前的研究解释了马恩岛猫短尾的原因,一个名为T-box的基因突变,导致其短尾。T-box基因编码的转录因子名为Brachyury,它在中胚层和脊索分化中发挥重要作用。

但后续研究发现,T-box基因突变与日本短尾猫无关,日本的家猫可能起源于中国。

找到另一个短尾基因

与欧洲或美洲短尾猫相比,日本短尾猫是个奇特的存在。

日本短尾猫每一代成员的尾巴长度都非常稳定,这意味着,决定其尾巴长度的基因高度纯合(因为,基因组中的基因往往成对存在,纯合就意味着这对基因完全一样)。这也意味着,除了T-box基因之外,还有其他决定猫尾长度的基因存在。

为了寻找新基因,罗述金等人采集了13只猫的DNA样本,进行测序和遗传分析。

这13只猫为一家两代“猫”,“父亲”为一只拥有正常尾巴的亚洲家猫,“母亲”为一只亚洲短尾野猫。其子代为11只尾巴长度各异的猫。其中,3只拥有正常长度的尾巴,8只为短尾猫。

8只子代短尾猫中,5只为中度短尾,3只为极度短尾。

同一窝猫,尾巴各有长短。

研究人员对其基因分析后认为,HES7基因与亚洲地区短尾猫的猫尾长度有关。

研究人员人认为,当HES7基因发生突变,缬氨酸被替换为丙氨酸(p.V2A)时,猫的尾巴变短。如果该突变基因为纯合子(基因组中两个拷贝都是突变基因),那么该猫极度短尾。如果是杂合突变基因(一个基因为正常HES7,一个基因为突变的HES7),那么该猫轻度短尾或中度短尾。

此前医学研究发现,HES7基因与脊椎动物体节发育有关。HES7基因突变会导致人类脊椎肋骨发育不全(spondylocostal dysostosis,SCD)疾病。

日本家猫或起源于中国

该论文8月25日在线发表在国际学术期刊《科学报告》(Scientific Reports)上,论文标题为《全基因组测序筛选到亚洲家猫短尾相关基因突变HES7的

错义突变》(Whole Genome Sequencing Identifies a Missense Mutation in HES7 Associated with Short Tails in Asian Domestic Cats)

研究人员称,HES7基因对猫尾长度有剂量效应——正常基因越少,猫尾长度越短。

研究人员进行基因筛查发现,中国南方地区的短尾猫和日本全岛的短尾猫都检出了突变的HES7(p.V2A)基因。此前,有研究论文认为,日本的家猫源自中国,是公元6世纪早期,由僧侣们携带至日本岛,目的是为了防止鼠患。此外,罗述金等人发现,中国南方以外地区的短尾猫中,约三分之一的比例,没有检测到任何类型的HES7基因或T-box基因突变。这意味着,还有其他的基因导致猫短尾。这一现象同时暗示,日本的家猫可能起源于中国,因为中国家猫的基因多样性更丰富。

基因组学对我们的影响

基因组学对我们的影响 基因组学是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用,试图解决生物,医学,和工业领域的重大问题。基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学,又被称为后基因组研究,成为系统生物学的重要方法。 基因组是1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1986年由美国科学家ThomasRoderick提出的基因组学是指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱),核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学。自从1990年人类基因组计划实施以来,基因组学发生了翻天覆地的变化,已发展成了一门生命科学的前沿和热点领域。 现在广泛公布的人类以及一系列其他生物体的基因组序列为我们描绘出了最基础的生物学以及生物医学信息。这些仍然很难破译的密码包含了细胞的结构和功能的的全部遗传指令信息,而这一信息又是揭开生物系统复杂性所必需的。阐明基因组的结构以及确定大量编码元素的功能可以建立基因组学与生物学的联系,从而加速我们对所有生命科学领域的探索。 把基于基因组的知识转化为人类健康的福祉,人类基因组测序,以及基因组学其他最近及预期的研究成果,极大地有助于我们了解遗传因素在人类健康和疾病中的角色,精确确定非遗传因素,并迅速将

新发现用于疾病的预防、诊断和治疗。美国国家研究院在其为HGP的最初远景规划中清楚地表明,人类基因组序列将改善人的健康状况,而它后来的五年计划也再一次明确了这一观点。但是这一点怎样才能实现还未得到更清晰的说明。随着HGP最初目标的完成,现在正是广泛发展和应用基因组战略改善人类健康、并预见和避免潜在伤害的时机。鉴定基因和路径在健康和疾病中的角色,测定它们与环境因素之间的关系;发展、评价以及应用以基因组为基础的诊断方法来预测对疾病的易感性,预测药物反应,疾病的早期诊断,疾病在分子水平上的精确分类;开发和应用促进基因组信息转化成治疗进步的方法。 促进基因组学的应用,最大程度地发挥效益,将危害降到最低基因组学通过学术研究和政策讨论一直处于对科学技术对社会的冲击进行严密关注的最前沿。如上文所述,基因组学主要能够造福于健康方面,但是除此之外,基因组学还能在社会其他领域有贡献。就像HGP和相关研究在基础生物学和健康方面开拓的新领域,同时为研究社会问题创造了机会,甚至可以使我们更全面地了解如何定义自己和他人。 在未来的几年内,社会不仅会为基因组学引起的无数的问题而探讨,而且还必须制定和贯彻相应的政策来解决它们。除非研究能够给出可信的数据和严格的方法作为决断的依据,否则这些政策就将是错误的,还可能会给我们大家带来潜在的危害。要想获得成功,这个研究就必须包含发展概念上的工具和共享语言的“基础”调查,和更多使用这些工具来探索制定适当的综合不同的观点的公共政策的“应用

基因组学研究的应用前景

基因组学研究的应用前景摘要:基因组学是一门研究基因组的结构,功能及表达产物的学科,基因组的结构不仅是蛋白质,还有许多复杂功能的RNA,包括三个不同的亚领域,及结构基因组学,功能基因组学和比较基因组学。近几年,基因组学在微生物药物,细菌,病毒基因,营养基因方面都有进展,其前景是光明的。 关键词:基因研究未来结构 一、微生物药物产生菌功能基因组学研究进展 微生物药物是一类化学结构和生物活性多样的次级代谢产物,近年来多个产生菌基因组序列已经被测定完成,在此基础上开展的功能基因组研究方兴未艾,并在抗生素生物合成,形态分化,调控,发育与进化及此生代谢产物挖掘等方面有着新的发现,展现出广阔的研究前景,青霉素及其衍生的《》内酰胺类抗生素极大地改善了人类的卫生保健和生活质量,并促进研究人员不断对其工业生产菌株类黄青霉进行遗传改良和提高其产量,从而降低生产成本。经过60年的随机诱变筛选,当前青霉素产量至少提高了三个数量级,同时,青霉素的生物合成机理也得到了较为清晰的阐述,其pcbAB编码的非核糖体肽合酶ACVS~DPcbc编码的异青霉素N合成酶IPNS位于细胞质中,而苯乙酸COA连接酶PenDE编码的IPN酰基转移酶位于特殊细胞器一微体中。 研究发现,青霉素合成基因区域串联扩增,产黄青细霉胞中微体含量增加都可显著提高青霉素产量。然而随机诱变筛选得到的黄青霉工业菌株高产的分子机制尚不明确。为此,2008年荷兰研究人员联合国美国venter基因组研究所对黄青霉wisconsin54—1225进行了基因组测试和分析,并进一步利用DNA芯片技术研究了wisconsin54—1255及其高产菌株DS17690在培养基中是否添加侧链前体苯乙酸情况下的转录组变化,四组数据的比较分析发现,有2470个基因至少在其中一个条件下是差异表达的,根据更为严格的筛选标准,在PPA存在的条件下,高产菌相比测序菌株有307个基因转录是上调的,和生长代谢,青霉素前体合成及其初级代谢和转运等功能相关,另有271个基因显著下调,主要是与生长代谢及发育分化相关的功能基因。 二、乳酸菌基因组学的研究进展

基因组学的研究内容

基因组学的研究内容 结构基因组学: 基因定位;基因组作图;测定核苷酸序列 功能基因组学:又称后基因组学(postgenomics基因的识别、鉴定、克隆;基因结构、功能及其相互关系;基因表达调控的研究 蛋白质组学: 鉴定蛋白质的产生过程、结构、功能和相互作用方式 遗传图谱 (genetic map)采用遗传分析的方法将基因或其它dNA序列标定在染色体上构建连锁图。 遗传标记: 有可以识别的标记,才能确定目标的方位及彼此之间的相对位置。 构建遗传图谱 就是寻找基因组不同位置上的特征标记。包括: 形态标记; 细胞学标记; 生化标记;DNA 分子标记 所有的标记都必须具有多态性!所有多态性都是基因突变的结果! 形态标记: 形态性状:株高、颜色、白化症等,又称表型标记。 数量少,很多突变是致死的,受环境、生育期等因素的影响 控制性状的其实是基因,所以形态标记实质上就是基因标记。

细胞学标记 明确显示遗传多态性的染色体结构特征和数量特征 :染色体的核型、染色体的带型、染色 体的结构变异、染色体的数目变异。优点:不受环境影响。缺点:数量少、费力、费时、对生物体的生长发育不利 生化标记 又称蛋白质标记 就是利用蛋白质的多态性作为遗传标记。 如:同工酶、贮藏蛋白 优点: 数量较多,受环境影响小 ?

缺点: 受发育时间的影响、有组织特异性、只反映基因编码区的信息 DNA 分子标记: 简称分子标记以 DNA 序列的多态性作为遗传标记 优点: ? 不受时间和环境的限制 ? 遍布整个基因组,数量无限 ?

不影响性状表达 ? 自然存在的变异丰富,多态性好 ? 共显性,能鉴别纯合体和杂合体 限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism , RFLP ) DNA 序列能或不能被某一酶酶切,

进化基因组学研究进展

研究进化基因组学进展 摘要:进化基因组学是利用基因组数据研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的学科。随着近年来基因组数据的不断增加,进化基因组学得到了长足的发展。进化基因组学主要包括从基因组水平理解和诠释生物进化和新基因分析研究探索两方面的内容。本文介绍了进化基因组学研究的主要内容和较为常用的方法,以及近年来在细菌、酵母、果蝇进化基因组学方面的研究进展。 关键词:进化基因组学系统进化比较基因组学新基因 正文 随着基因测序技术的不断进步以及基因组学的飞速的发展,人们积累了大量的基因组学数据,利用所得的大量的基因组数据与进化生物学相结合,在基因组水平研究生物进化机制,随即产生了进化基因组学。 近年来进化基因组学取得了长足的进展,在研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的终极方式等方面有重大突破,对人类理解生命现象和过程有重要作用。 研究系统进化学通常包括两个关键步骤:一方面,在不同物种中鉴定同源性特佂,另一方面利用构建系统进化树的方法比较这些特征,进而重新构建这些物种的进化历史[1]。针对这两个关键步骤,传统系统进化学,常采用基于形态学数据和单个基因研究的同源性状鉴定和重建系统进化树(常包括距离法、最大简约法、概率法)[1]的方法来研究。在目前拥有丰富基因组数据的条件下,我们可以分析基因组数据,利用进化基因组学研究系统进化。 一、目前进化基因组学的研究内容主要集中于两个方面:(1)在比较不同生物的基因数据的基础上,从基因组水平理解和诠释生物进化;(2)通过对新基因的分析研究探索基因进化过程的规律两个方面。在进行全基因组进化分析方面,进化基因组学主要集中于构建系统进化树、研究基因组进化策略、研究生物功能变化和进化机制、进化和生态功能基因组学、基因注释的等方面;在新基因方面

癌症基因组学研究概要

医脉通2013-08-27分享 人们对于肿瘤治疗的关注越来越多的集中于以特定分子突变为基础的更加精确的治疗。 在2013年的ASCO会议上,一些振奋人心的摘要展示了这种向分子靶向治疗的转变如何改变了抗肿瘤药物的应用范围。尽管这些摘要也许并不是本次会议上最独特、最重要的分子方面的研究,但它们清晰的阐述了这个快速发展的领域的范围和复杂性。 从黑色素瘤到肺癌 在近50%的黑色素瘤患者中,BRAF的激活突变被证明是一个重要的肿瘤进展的驱动因素[1],但这种突变在非小细胞肺癌中极为少见(发生率小于2%)。 为了评估在非小细胞肺癌中进行BRAF抑制的生物学和临床有效性,研究人员用达拉菲尼对17例BRAF阳性的非小细胞肺癌进行了治疗。达拉菲尼是一种用来治疗BRAF突变阳性的黑色素瘤的抗肿瘤药物[2]。截止至报道时,研究人员对13例之前接受过化疗的患者进行了疗效评估,其中7例获得部分缓解,1例为疾病稳定状态。这种反应在1例患者身上持续了49周。至报道时大部分患者还在进行积极的化疗。 从肺癌到结直肠癌 在2%-5%肺腺癌患者中可以找到ROS1和ALK重排,且这些患者对于特定酪氨酸激酶抑制剂十分敏感[3-4]。研究者评估了236例转移性结直肠癌患者,发现其中3例(占整体的1%)存在ALK重排或ROS1突变[5]。研究者们将进行更多的试验来明确这些分子突变是否对特定的靶向抗肿瘤药物有临床反应,如同在肺癌中观察到的那样。 重新定义PARP抑制剂的治疗对象 之前报道的一项2期临床试验显示了在对铂类为基础的化疗方案有二次反应的晚期浆液性卵巢癌患者中使用PARP抑制剂奥拉帕尼作为支持治疗时可延迟疾病进展时间[6]。更早期的数据显示PARP抑制剂可能对5%-10%的存在BRCA突变的卵巢癌患者有效[7],研究者对这项入组了265例患者的临床试验中能获得BRCA突变状态的218例患者进行了重新分析[8]。在这218例患者中,与安慰剂组相比,使用奥拉帕尼治疗的患者疾病进展中位时间增加了近3倍(11.2月vs 4.1月)。 重新评估未知来源肿瘤的定义 通过现代技术,大部分被诊断为未知来源肿瘤的患者可最终确定原发肿瘤的位置[9]。然而,也有一小部分低分化的未知来源肿瘤的患者目前仍无法确定原发肿瘤的位置,且这部

生物信息学的主要研究内容

常用数据库 在DNA序列方面有GenBank、EMBL和等 在蛋白质一级结构方面有SWISS-PROT、PIR和MIPS等 在蛋白质和其它生物大分子的结构方面有PDB等 在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等 生物信息学的主要研究内容 1、序列比对(Alignment) 基本问题是比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础,非常重要。两个序列的比对有较成熟的动态规划算法,以及在此基础上编写的比对软件包BLAST和FASTA,可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。 2、结构比对 基本问题是比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。已有一些算法。 3、蛋白质结构预测,包括2级和3级结构预测,是最重要的课题之一 从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源模建(Homology)和指认(Threading)方法属于这一范畴。虽然经过30余年的努力,蛋白结构预测研究现状远远不能满足实际需要。 4、计算机辅助基因识别(仅指蛋白质编码基因)。最重要的课题之一 基本问题是给定基因组序列后,正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.这是最重要的课题之一,而且越来越重要。经过20余年的努力,提出了数十种算法,有十种左右重要的算法和相应软件上网提供免费服务。原核生物计算机辅助基因识别相对容易些,结果好一些。从具有较多内含子的真核生物基因组序列中正确识别出起始密码子、剪切位点和终止密码子,是个相当困难的问题,研究现状不能令人满意,仍有大量的工作要做。 5、非编码区分析和DNA语言研究,是最重要的课题之一 在人类基因组中,编码部分进展总序列的3~5%,其它通常称为“垃圾”DNA,其实一点也不是垃圾,只是我们暂时还不知道其重要的功能。分析非编码区DNA 序列需要大胆的想象和崭新的研究思路和方法。DNA序列作为一种遗传语言,不仅体现在编码序列之中,而且隐含在非编码序列之中。 6、分子进化和比较基因组学,是最重要的课题之一 早期的工作主要是利用不同物种中同一种基因序列的异同来研究生物的进化,构建进化树。既可以用DNA序列也可以用其编码的氨基酸序列来做,甚至于可通过相关蛋白质的结构比对来研究分子进化。以上研究已经积累了大量的工作。近年来由于较多模式生物基因组测序任务的完成,为从整个基因组的角度来研究分子进化提供了条件。 7、序列重叠群(Contigs)装配 一般来说,根据现行的测序技术,每次反应只能测出500或更多一些碱基对的序列,这就有一个把大量的较短的序列全体构成了重叠群(Contigs)。逐步把它们拼接起来形成序列更长的重叠群,直至得到完整序列的过程称为重叠群装配。拼接EST数据以发现全长新基因也有类似的问题。已经证明,这是一个NP-完备

环境基因组学的研究进展及其应用

环境基因组学的研究进展及其应用 贾海鹰 张徐祥 孙石磊 赵大勇 程树培* (南京大学,环境学院,南京,210093) E-mail(jhy194@https://www.360docs.net/doc/2e19207441.html,) 摘 要:本文系统地介绍了环境基因组学的基本概念、研究的主流技术平台及其在环境污染控制、健康风险检测与评价等方面地应用,并阐明了环境基因组学与生物信息学两者之间的关系。环境基因组学在分子水平上揭示了环境污染物与生物之间的相互作用,为检测、控制环境污染维护环境健康注入了新的活力。 关键词:环境基因组学 生物信息学 健康风险评价 环境污染 环境健康 1.引言 2003年4月14日,人类基因组计划(Human Genome Project)顺利完成。HGP成功地绘制出了遗传图谱、物理图谱、序列图谱和转录图谱4张图谱。这标志着人类基因组计划的所有目标全部实现。至此,HGP的研究发生了翻天覆地的变化,已从结构基因组学研究时代进入了功能基因组(后基因组)时代[1-2],因此也就有了“人类后基因组计划”。HGP正朝着生物信息科学、计算机生物技术、数据处理、知识产权及社会伦理学研究等多方面发展,对生命科学、环境科学、医疗卫生、食品制药、人文科学各领域产生了广泛而深远的影响。环境基因组学(environmental genomics)是在人类基因组基础上发展的功能基因组内容之一,由基因组学和环境科学交叉融合而成,是一个近期发展起来的新型边缘学科,是基因组学技术和成果在环境污染保护与控制和生态风险评价中的应用,在其发展的短短的几年时间内已渗透到环境科学研究的各个研究领域并发挥着日益重要的作用。 2.环境基因组学的概念与定义 至今,国内外学者对环境基因组学还没有统一明确的定义。但是,大多数学者认为,环境基因组学(environmental genomics)的概念与毒理基因组学(toxicogenomics)密切相关。自从1999年Nuwaysir等[3]首次提出毒理基因组学概念至今,在短短的八年的时间里这一概念不断地发展和完善着。目前人们普遍采纳的定义有两种,一种是美国国家毒理学规划机构给出的定义[3]:毒物基因组学是研究外来化学物对基因活性和基因产物的影响及相互作用的科学;另一种是由世界卫生组织给出的定义[3],认为毒物基因组学是一门与遗传学、基因组水平上RNA表达(转录组学) 、细胞和组织范围的蛋白表达(蛋白质组学)、代谢谱(代谢组学) 、生物信息学和常规毒理学结合,以阐明化学物作用模式和基因-环境相互作用的潜在意义的科学。1998年4月4日,美国国会顾问环境卫生科学委员会正式投资专项基金进行环境基因组计划研究,其目的是专门研究与环境相关疾病的遗传易感性,寻找对化学损伤易感的基因,鉴定对环境发生反应基因中有重要功能的多态性,并确定它们在环境暴露引起疾病的危险度方面的差异;在疾病流行病学中研究基因与环境的相互作用,从而改善遗传分析技术,优化研究设计,建立样品资源库,把公用的多态性应用于社会、法律和伦理学[4-7]。2001年,Miller 提出环境基因组(Environmental Genomics)是在人类基因组(HGP)基础上发展起来的后 - 1 -

进化基因组学研究进展

进化基因组学研究进展 刘超 (山东大学生命科学学院济南250100) 摘要:进化基因组学是利用基因组数据研究差异基因功能、生物系统演化、从 基因在水平探索生物进化的学科。随着近年来基因组数据的不断增加,进化基因组学得到了长足的发展。进化基因组学主要包括从基因组水平理解和诠释生物进 化和新基因分析研究探索两方面的内容。本文介绍了进化基因组学研究的主要内容和较为常用的方法,以及近年来在细菌、酵母、果蝇进化基因组学方面的研究进展。 关键词:进化基因组学系统进化比较基因组学新基因 前言 随着基因测序技术的不断进步以及基因组学的飞速的发展,人们积累了大量的基因组学数据,利用所得的大量的基因组数据与进化生物学相结合,在基因组水平研究生物进化机制,随即产生了进化基因组学(Evolutional Genomics)。 近年来进化基因组学取得了长足的进展,在研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的终极方式等方面有重大突破,对人类理解生命现象和过程有重要作用。 1进化基因组学研究内容 研究系统进化学通常包括两个关键步骤:一方面,在不同物种中鉴定同源性特佂,另一方面利用构建系统进化树的方法比较这些特征,进而重新构建这些物种的进化历史[1]。针对这两个关键步骤,传统系统进化学,常采用基于形态学 数据和单个基因研究的同源性状鉴定和重建系统进化树(常包括距离法、最大简约法、概率法)[1]的方法来研究。在目前拥有丰富基因组数据的条件下,我们 可以分析基因组数据,利用进化基因组学研究系统进化。

目前进化基因组学的研究内容主要集中于两个方面:(1)在比较不同生物的基因数据的基础上,从基因组水平理解和诠释生物进化;(2)通过对新基因的分析研究探索基因进化过程的规律两个方面[2](如图1)。在进行全基因组进化分析方面,进化基因组学主要集中于构建系统进化树、研究基因组进化策略、研究生物功能变化和进化机制、进化和生态功能基因组学[2]、基因注释的等方面;在新基因方面主要分析基因产生机制和新基因固定及其动力学研究。 图1 进化基因组学主要研究内容 目前进化基因组学的研究有力的解决了一些基础性的进化问题,但也出现了一些未来需要急需解决的挑战。例如生物进化的本质和目前重建系统进化树方法 的限制[1]。 2研究进化基因组学的方法 研究进化基因组学的方法主要包括利用基因组数据分析和研究新基因的产 生和演化两种。 2.1利用基因组数据进行系统进化分析 利用基因组数据进行系统进化分析,常有基于基因序列的方法和基于全基因特征的方法。(如图2)

基因组学(结构基因组学和功能基因组学).

问:基因组学、转录组学、蛋白质组学、结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学研究有哪些特点? 答:人类基因组计划完成后生物科学进入了人类后基因组时代,即大规模开展基因组生物学功能研究和应用研究的时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。以功能基因组学为代表的后基因组时代主要为利用基因组学提供的信息。 基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学(struc tural genomics和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段,以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。功能基因组学代表基因分析的新阶段,是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能,它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。 功能基因组学(functional genomics又往往被称为后基因组学(postgenomics,它利用结构基因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。 基因的功能包括:生物学功能,如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰;细胞学功能,如参与细胞间和细胞内信号传递途径;发育上功能,如参与形态建成等采用的手段包括经典的减法杂交,差示筛选,cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等,但这些技术不能对基因进行全面系统的分析。新的技术应运而生,包括基因表达的系统分析,cDNA微阵列,DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异,因此需要建立模式生物体。 功能基因组学

基因组学教学大纲

附件1: 二、课程性质、地位和任务 《比较基因组学》是在基因组图谱和序列分析的基础上,对已知基因和基因的结构进行比较,了解基因的功能,表达调控机制和物种进化过程的学科。它通过对不同物种的基因组数据进行比较分析,揭示彼此的相似性和差异性,以了解不同物种间进化上的差异。进行基因组比较分析时,研究并不仅限于基因编码区,还扩展到对序列相似性的分析、基因位置的比较、基因编码区长度或外显子数的变异、基因组上非编码区的比例、进化关系较远的物种间高度保守区域的比较分析等等(例如从最简单的细菌到非常复杂的人类基因组之间的比较)。比较基因组学和其它相关学科(如分子生物学、生物信息学和遗传学等)的交叉渗透,起着承前启后的作用,对这些学科的基础理论研究和生产实践都将产生巨大的影响。 通过本课程的学习,希望使学生了解比较基因组学在生物学研究领域的重要地位,发展现状,能够全面掌握基因组学的发展历史,病毒、原核生物和真核生物的基因组结构,基因组水平上的遗传图谱与物理图谱的绘制,基因组的测序与序列组装,基因组的比较分析,基因组水平的表达与调控以及基因组进化的分子机制以及进化模式。 三、课程基本要求 理论和知识方面: 通过课程讲授,使学生了解比较基因组学诞生的背景、发展概况和应用前景;掌握比较基因组学的基本理论和基本分析方法,包括基因组的结构、基因组水平上的遗传物理图谱绘制、基因组的测序与组装、基因组水平的基因表达与功能研究、基因组的比较分析(外显子数目、共线性分析、基因组上非编码区的变异)、基因组与生物进化等。 能力和技能方面: 以系统的理论知识学习为主,并以课堂讨论当前不断发展的基因组学新知识和新动态为辅助内容,在了解掌握基因组学基本知识的基础上,针对该学科的特点,要求学生能够进行简单的比较基因组学分析。同时注意培养分析思考问题的能力,能运用比较基因组学知识分析鉴定重要的功能基因,并在课堂上介绍当前一些领域的最新动态。课堂教学、课堂讨论、国内外发展动态介绍是基本学习方法。 四、课程内容及学时分配 第一章绪论(3学时) 教学基本要求:通过对引论的学习,明确比较基因组学的含义,比较基因组学的研究对象、内容和课程的主要任务,了解比较基因组学的发展历程及其展望,为学习好本门课程奠定良好基础。 教学重点和难点:基因组学及比较基因组学的产生及概念,比较基因组学的研究内容 教学方法与手段:多媒体教学、自学与课堂讨论相结合 第一节基因组学与(比较基因组学)的含义、研究范畴和发展历程 第二节病毒、原核生物和真核生物基因组的特点 第三节人类基因组计划

基因组学研究在功能基因组中的应用

基因组学研究在功能基因组中的应用 摘要:20世纪的最后十年,分子生物学研究发生了很大的变革,从单个基因或蛋白质研究转向大规模研究基因,从而产生了基因组学、功能基因组学等新学科。功能基因组学是在结构基因组学丰富信息资源的基础上,应用先进的基因表达技术、生物功能检测技术和生物信息学技术分析研究基因的表达、调控和功能;探讨生物的生长、发育规律的新型交叉学科。目前功能基因组学研究的内容和方法,主要包括应用微点阵、基因表达系列分析(SAGE)、蛋白质组、生物信息学等方法来研究基因组表达概况、基因组多样性、模式生物体等。 关键词:基因组学,功能基因组学,SAGE,蛋白质组学 人类基因组计划的完成意味着从结构基因组学到功能基因组学的跨越,把我们带进了后基因组时代,基因组学的研究发生了翻天覆地的变化已从结构基因组学过渡到功能基因组学。功能基因组学以揭示基因组的功能及调控机制为目标功能基因组学的研究是21世纪国际研究的前沿也是最热门的研究领域之一。本文简要介绍功能基因组学的研究进展尤其是功能基因组学的主要研究内容和研究方法,。 1功能基因组的含义 基因组(genome)这一概念于1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成。基因组学(genomics)由美国科学家ThomasRoderick于1986年提出是指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱)核苷酸序列分析基因定位和基因功能分析的一门科学。 结构基因组学(Structural genomics)是基因组学的一个重要组成部分和研究领域它是通过基因作图,核苷酸序列分析以确定基因组成、基因定位的一门科学,结构基因组学代表基因组分析的早期阶段以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。 比较功能基因组学(comparative genomics)是在基因组图谱及序列测定的基础上对已知的基因和基因组结构进行比较以了解基因的功能、表达机理及物种进化的学科。 功能基因组学(functional genomics)被称为后基因组学(post genomics)是利用结构基因组

植物基因组学的的研究进展

基因组学课程论文 题目:植物基因组学的的研究进展姓名:秦冉 学号:11316040

植物基因组学的的研究进展 摘要:随着模式植物——拟南芥和水稻基因组测序的完成,近年来关于植物基因组学的研究越来越多。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模式植物在结构基因组学、比较基因组学、功能基因组学等领域的研究进展以及研究所使用的技术方法进行简单介绍。 关键词:植物;基因组学;研究进展 The recent progress in plant genomics research Abstract: With the completion of genome sequencing ofthe model plant-- Arabid opsis and rice,more and more researches on plant genomics emerge in recent yea rs. The research progress of the 2 important model plant--Arabidopsis and rice in structural genomics,comparative genomics,functional genomics and technology methods used in this research are introduced briefly in this paper. Keywords:plant; genomics; research advances 前言 基因组是1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1986年由美国科学家Thomas Roderick提出的基因组学是指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。自从1990年人类基因组计划实施以来,基因组学发生了翻天覆地的变化,已发展成了一门生命科学的前沿和热点领域。而植物基因组研究与其他真核生物和人类基因组研究有很大的不同。首先,不同植物的基因组大小即使在亲缘关系非常近的种类之间差别也很大; 其次,很多植物是异源多倍体,即便是二倍体植物中有些种类也存在较为广泛的体细胞内多倍化( endopolyp loidy)现象[1]。基因组研究主要包括三个层次:①结构基因组学,以全序列测序为目标,构建高分辨率的以染色体重组交换为基础的遗传图谱和以DNA 的核苷酸序列为基础的物理图谱。②功能基因组学,即“后基因组计划”,是结构基因组研究的延伸,利用结构基因组提供的遗传信息,利用表达序列标签,建立以转录图谱为基础的功能图谱( 基因组表达图谱),系统研究基因的功能,植物功能基因组学是当前植物学最前沿的领域之一。③蛋白质组学,是功能基因组学的深入,因为基因的功能最终将以蛋白质的形式体现。 近来,以水稻( Oryza sativa)和拟南芥(Arabadopsis thaliana)为代表的植物基因组研究取得了很大进展,如植物分子连锁遗传图谱的构建,在此基础上,已经在植物基因组的组织结构和基因组进化等方面得到了有重要价值的结论; 植物基因组物理作图和序列测定的研究集中于拟南芥和水稻上; 植物比较基因组作图证实在许多近缘植物甚至整个植物界的部分染色体区段或整个基因组中都存在着广泛的基因共线性,使得我们可以利用同源性对各种植物的基因组结构进行研究、分析和利用。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模

宏基因组学的研究

宏基因组学的研究

宏基因组学研究进展及其应用 摘要: 本文先简要介绍了当前生物化学的一些研究热点,再针对宏基因组学展开论述,介绍了宏基因组学的产生背景和概念,当前的研究进展及应用。 宏基因组学尝试通过免培方法获得微生物的纯培养,主要技术包括DNA的提取、文库的构建和目标基因克隆的筛选,可用于开发新型酶、发现新基因、筛选医药等方面。 关键字:宏基因组学;宏基因组学基本策略;文库构建与筛选;宏基因组学研究进展及其应用 引言: 微生物是地球上种类最多、数量最大、分布最广的生物群。仅原核生物(细菌和古细菌)即构成地球生物总量的的25~50 %[1]。自然条件下,包括病毒在内的微生物,通过群落广泛参与C、N、O 和S等重要元素的循环转化,在人体的食物消化、毒素降解及机体免疫反应,环境污染物降解等方面发挥着重要作用[2]。人们对于微生物的研究主要是建立在纯培养基础上,后来人们发现通过纯培养方法估计的环境微生物多样性只占总量的0.1%~1%[3],多达99%以上的微生物是不可培养的, 其中蕴含着巨大的应用潜能——其代谢产物中可能有众多具有应用开发价值的化合物[4]。为了研究不能培养的微生物,一个全新的理念——宏基因组学应运而生,该技术不需预先培养就能开发这些微生物基因组,目前已广泛应用于微生物活性物质的开发与利用、环境微生物种群分布及动态变化分析等方面的研究[5]。 宏基因组学的提出为解决上述问题提供了一个可行途径。宏基因组学以生境中全部DNA作为研究对象,通过克隆、异源表达来筛选有用基因及其产物。由于突破了传统研究领域无法涵盖不可培养微生物的瓶颈,宏基因组学概念及研究方法一经提出,就被广泛接受。尽管在方法上还存在一定缺陷,但并不妨碍不同领域学者利用该方法来研究各种生境中微生物生态以及筛选功能基因的热情,有关宏基因组学研究的文章逐年增多[4]。 1.宏基因组学的概念 宏基因组( metagenome) 的概念是指从生境样本中取得全部微生物的基因组, 而不是采用传统的培养微生物的基因组。宏基因组的样本既包括可培养的微生物,也包括更大量的传统方法无法研究的不可培养微生物[6]。而所谓宏基因组学(也称元基因组学Metagenomics 、微生物环境基因组学Microbial Environmental Genomics、生态基因组学Ecogenomics ) 就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以功能基因筛选和测序分析为研究手段,以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法,一般包括克隆、构建文库和功能分析筛选等工作[7]。 2.宏基因组学的基本策略及方法 2.1宏基因组学的基本策略 宏基因组学的研究还处于初期发展阶段,但其研究的基本过程和基本策略已基本清楚。在此要强调的是,宏基因组学研究有着明确的指导思想,它是在反向生物学原则指导下,基于特定生态环境基础上,依据整体、系统、动态变化

基因组学考试题目

从请下面十七道中,任选七道作答。 一、在一牛群中,外观正常的双亲产生一头矮生的雄犊。请你提出可能导致这种矮生的各种原因,并根据每种原因提出相应的调查研究的提纲(注意整个调查研究工作必须在两个月内完成)。 二、对于突变体的诱导有许多种方法,请分别列举一种化学的、物理的以及生物的突变体诱变方法。对于表型相同的一组突变体,请设计一遗传试验,验证这些突变属于相同位点(alleles)突变还是不同位点(non-alleles)的突变。 三、简述你所从事过的一项最主要研究工作。如果给你以足够的研究条件,以及3-4年的时间,你将如何进一步深化你的研究工作? 四、试述有丝分裂和减数分裂对于保持物种稳定以及遗传多样性的意义。 五、基因组学研究是近年来生命科学领域的热点之一。简述结构基因组学与功能基因组学的概念,以及利用模式物种进行基因组学研究的意义。 六:请从遗传与变异的角度,论述世界上先有鸡,还是先有鸡蛋? 七:请生理生化和DNA复制的机制角度论述“核酸营养”的合理性或荒谬性。 八、下述是一个虚拟的分子遗传学问题。 表皮毛具有重要的生物学意义。典型的表皮毛结构包括一根主干(main stem) 以及 主干顶端的三个分枝(branches) 组成。形态学研究表明如果主干生

长过长,通常导致顶 端分枝减少至两个或更少。相反,如果主干生长过短导致分枝增加。因此主干的长度与 顶端的分枝数目成负相关。 为了研究表皮毛发育的机制,某研究生筛选到一个表皮毛发育异常的突变体。该突 变体的表皮毛主干较野生型长,且只有两个分枝。该突变体被命名为abnormal branching (abc)。遗传分析表明abc 是一个核基因隐性突变。之后,该研究生克隆了ABC 基因,发现ABC基因编码一个转录因子。DNA测序分析发现在abc突变体中,一个单碱基的突变导致了在一个富含碱性氨基酸的区段(5 个连续的赖氨酸或精氨酸)中的一个赖氨酸突变为甘氨酸。 该研究生制备了抗ABC 蛋白的多克隆抗体。通过原位免疫荧光技术,该研究生发现在野生型中ABC 蛋白完全定位在细胞核中,而在abc 突变体中ABC 蛋白同时定位在细胞质和细胞核中。 为了更深入的研究表皮毛发育的机制,该研究生又筛选了abc 突变的抑制子突变(suppressors of abc; sab)。sab 突变能够抑制abc 突变体的表型(即abc/sab 双突变体的表型为正常)。但在野生型背景下(即sab 单突变),表皮毛变短,分枝增多(4-6 个分枝)。分子遗传学实验证明SAB 基因编码一个F-box 蛋白(F-box protein)。该研究生证明在体外和体内(both in vitro and in vivo) ABC 均与SAB 互作(interaction)。Westernblot 表明ABC 蛋白在sab 突变体细胞中高水平富集。 根据上述结果,简要回答下述问题(第1-4 小题,答案请勿超过50 个字;第5 小题请勿超过200 字): (1)该研究生可能通过什么方法制备了抗原(即用于制作抗体用的ABC 蛋白)?

烟草突变体库创建与功能基因组学研究

附件: 《烟草突变体库创建与功能基因组学研究》项目内容与目标 一、总体要求突变体通常指某个性状发生可遗传变异的材料,或某个基因发生突变的材料。长期以来,育种家尽力地发现和分离有价值的自然突变和变异材料。自20世纪70年代以来,丫 射线和EMS 理化诱变创制的人工突变体在遗传育种中开始应用,此后,T-DNA 插入和转座子标签等插入突变筛选突变体法的发展,大大地加快了突变体的创制步伐。水稻、番茄、油菜等作物中已建立了一系列突变体库,但烟草突变体库的创制基本没有开展。 建立烟草突变体库是烟草功能基因组学研究不可缺少的重要组成部分,是克隆和阐明烟草重要功能基因的基础和前提。随着烟草饱和突变体库的建立,可望直接获得突变基因的序列信息并确证基因序列与功能的关系,从而促进烟草重要功能基因的克隆鉴定。 利用理化诱变技术创制烟草突变体库本身也是一种传统的育种技术,通过筛选突变体,可望获得一系列性状特异、能稳定遗传、有利用价值的烟草育种材料,直接应用于新品种选育。 二、招标项目内容与目标 (一)攻关内容。

1.利用EMS快中子诱变创建二倍体烟草(绒毛状烟草)、 四倍体普通烟草的饱和突变体库。 2.利用逆转座子Tto1 和Tto2 创建四倍体烟草插入标签突变体库。 3.建立基于Tilling 技术的烟草重要功能基因克隆与验证 体系。 4.建立基于PCR 技术的烟草重要功能基因克隆与验证体 系。 5.建立基于逆转座子的烟草重要功能基因克隆与验证体系。 6.在建立功能基因克隆验证体系的基础上,对突变体进行初步的遗传分析并对重要农艺性状相关基因进行表达特性和功能分析。 (二)攻关目标。 1 .创建烟草饱和的突变体库 4 个(二倍体、四倍体突变体,EMS突变体和快中子突变体),突变体数达8万个;逆转座子标签突变体 2 万以上。 2.建立基于Tilling 技术、基于PCR技术、基于逆转 座子的烟草重要功能基因克隆与验证体系并进行重要基因的克隆 与功能鉴定。 3.阐明控制亚硝胺、钾含量、抗病等重要农艺性状的 基因 3 个以上,获得低亚硝胺、高钾含量、高抗病的育种材料10 个以上。

基因组学复习参考

基因组学复习参考(个人见解) 1、原核与真核生物基因组在结构与进化上的异同(古细菌也要留意) 2、遗传图、物理图的绘制方法 3、什么是重复序列?重复序列的种类有哪些(包括原核与真核生物)? 4、DNA测序的基本方法有酶法(桑格法)、化学法两种,描述其原理,解释两种方法的化学反应原理。(可绘图) 5、全基因组序列的测定方法有两种:散弹法和逐个克隆测定法。以细菌基因组(水稻基因组等)为例,解释测定全基因组DNA序列的基本过程和基本原理。 6、近年来蛋白质组学有哪些主要研究方法?它们的基本原理是什么? 7、表观遗传学的定义、包括哪些内容、研究方法 8、转录组的定义、研究的基本方法和实验原理 9、列举第二代测序仪的种类及基本测序原理? 10、全基因组关联性研究和研究的基本方法?(GW AS) 这些是基因组学中比较重要的十大问题。 其余还有 1、列举几种已经测定序列的生物基因组(如人类、小鼠、鸡、水稻、家蚕和果蝇等) 2、SNP、EST、LGT、VGT、RNA-Seq、酵母双杂交、SAGE、RT-PCR\GC含量、宏基因组、泛基因组等概念 3、分子生物学相关问题:RNA的剪切的几种形式,生物获得新基因的基本途径,非编码RNA的种类与功能,DNA的修复,组蛋白修饰等 4、细胞生物学相关问题:肿瘤细胞特征及肿瘤发生关键因素,线粒体、叶绿体特点及起源 5、生物信息学相关问题:常用的生物信息学数据库及序列比对常用的软件和其特点,基因识别的常用软件和原理 6、基因工程相关问题:基因组文库构建与常见载体等 下面是咱们所基因组学的考试大纲还有历年基因组学试题,大家可以参考一下,希望对大家复习有所帮助。 中国科学院北京基因组研究所研究生入学考试 《基因组学》考试大纲 一、考试内容 1.基因组导论 考试内容 ●基因组学的研究对象和发展历程 ●基因在DNA水平、RNA和蛋白质水平的定义 ●基因组的定义和基因组的分类 ●基因学研究的基本内容 ●基因组学研究的基本技术与方法 考试要求 ●了解基因组研究的基本对象、内涵和最新进展

基因组学分析

第八章基因组学分析 基因组(Genome)指一个生物体中所有的遗传信息的载体DNA。原核生物基因组与真核生物基因组有着很大的区别,原核生物的基因组比较简单,一般由一条染色体(有些细菌有多条染色体)和若干个质粒组成。除少数细菌外,细菌的染色体一般由一条环状双链DNA组成。染色体高度折叠、盘绕聚集在一起,形成致密的类核(nucleoid),类核无核膜与胞浆分开,类核的中央部分由RNA和支架蛋白组成,外围是双链闭环的DNA超螺旋(图8-1)。染色体DNA链上与DNA复制、转录有关的信号区域优先与细胞膜结合,连接点的数量随细菌生长状况和不同生活周期而异。这种连接有助于细胞膜对染色体的固定,并在细胞分裂时将染色体均匀的分配到子代细胞中。 图8-1:大肠杆菌染色体DNA的类核结构,中间实心圆为中央类核,四周的为DNA环。 从1995年美国基因组研究所(The Institute for Genomic Research, TIGR)发表第一株细菌——流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae RD)的全基因组序列以来,现已发表了150多株细菌的基因组全序列(表8-1),其中包括古细菌和真细菌,既有病源微生物也有非病源微生物。这些已完成全基因组测序的细菌很具代表性,有在极端条件下生长的嗜热菌,耐盐菌,耐酸菌;有厌氧菌,兼性厌氧菌和需氧菌;有营养要求不高的大肠杆菌,较难培养的枝原体,只在活细胞内生存的衣原体和立克次体。在未来的几年时间里,还将有更多株原核生物的基因组全序列被测序,预示着原核生物基因组研究将对21世纪的生命科学研究中起着推波助澜的作用。 第一节微生物基因组概述 1、基因组大小 曾经有很多方法用于细菌基因组大小的研究,包括比色法、DNA复性动力学、酶切片段的二维胶电泳,这些方法现在都已经被脉冲场电泳(Pulsed Field Gel Electrophoresis, PFGE)技术所取代。虽然原核生物的基因组大小相对比真核生物要小,但是最大的原核生物基因组碱基数与最小的真核生物基因组碱基数大小有部分重叠(图8-2)。细菌的基因组大小相差也很大,目前已知完成全基因组序列测定的细菌中,基因组最小的生殖道支原体(Mycopalsma genitalium)只有0.58 Mb,最大的日本慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum USDA 110)有9.11 Mb(表8-1)。 2、编码密度高 与真核生物不同,原核生物基因组的编码序列占基因组总序列的比率很高,达90%左右。如果基因的

功能基因组学的研究方法

功能基因组学的研究方法 基因组学(genomics),研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。它的研究包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics)和以功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics)。随着测序的完成,功能基因组学成为研究的热门。由于本人的SRT项目是做关于水稻突变方面的,故本文将围绕功能基因组学的研究方法及水稻突变体展开。 功能基因组学,往往又被称为后基因组学(postgenome)。它是利用结构基因组学提供的信息和产物,力图从基因组和系统水平上全面分析基因的功能。目前,大规模、高通量分析基因功能主要借助表达序列标签、cDNA微阵列和DNA 芯片、蛋白质组学、生物信息学以及反向遗传学等方法来实现: 1 表达序列标签(EST) 表达序列标签(Expfessed Sequence Tag,EST)是指从不同组织来源的cDNA 文库中随机挑取克隆,对其进行大规模测序所获得的部分cDNA的5’或3'端序列。一个EST对应于某一种mRNA的cDNA克隆的一段序列,长度一般为300~500bp。建立这些序列的数据库即为EST文库。将测序所得到的ESTs与dbEST等数据库中的数据进行相似性分析,根据核酸或蛋白质序列的同源性比较,即可鉴定出哪些EST代表已知基因,哪些EST代表未知基因,并对所得各基因的EST进行基因表达情况和表达丰度分析。这也是近几年来分离与克隆新基因及基因功能研究的一个行之有效的手段。 2 cDNA微阵列和DNA芯片 cDNA微阵列(cDNA micro-array)和DNA芯片(DNA chip)都是基于Revese Northern杂交以检测基因表达差异的技术。二者的基本原理是利用光导化学合成,照相平板印刷以及固相表面化学合成等技术,在固相支持物上固定成千上万个cDNA、EST或基因特异的寡核苷酸探针,并与放射性同位素或荧光标记的靶DNA进行杂交,然后用相应的检测系统进行检测。根据杂交信号强弱及探针的位置和序列,即可确定靶DNA的表达情况以及突变和多态性的存在。 3 蛋白质组学(Proteomics) 蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象,分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间的相互作用与联系,在整体水平上研究蛋白质的组成与调控活动规律的一门新兴学科。基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质,即基因表达产物。因此对基因功能的研究就离不开对蛋白质功能的研究。随着后基因组学时代的到来,对蛋白质功能的研究必将会从对特定蛋白质的研究上升到对生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式的研究,即蛋白质组学的研究。 4 生物信息学(Bioinformatics) 生物信息学是将分子生物学和数学、计算机信息处理技术相结合,用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象、组织和分析呈指数增长的生物学数据的一门新兴学科,即以DNA和蛋白质为研究对象,以计算机为主要工具,发展各种软件,对日益增长的海量的DNA和蛋白质的序列结构进行收集、整理、储存、加工、分析和研究,目的是通过这样的分析认识生命的起源、进化、遗传和发育的本质,破译隐藏在DNA序列中的生物信息。它由数据库、计算机网络和应用软件三大部分组成。 5 反向遗传学(Reverse genetics)

相关文档
最新文档