表达序列标签技术
EST序列
EST序列表达序列标签（expressed sequence tags,ESTs）是指从不同组织来源的cDNA序列。
这一概念首次由Adams等于1991年提出。
近年来由此形成的技术路线被广泛应用于基因识别、绘制基因表达图谱、寻找新基因等研究领域，并且取得了显著成效。
在通过mRNA差异显示、代表性差异分析等方法获得未知基因的cDNA部分序列后，研究者都迫切希望克隆到其全长cDNA序列，以便对该基因的功能进行研究。
克隆全长cDNA序列的传统途径是采用噬斑原位杂交的方法筛选cDNA文库，或采用PCR的方法，这些方法由于工作量大、耗时、耗材等缺点已满足不了人类基因组时代迅猛发展的要求。
而随着人类基因组计划的开展，在基因结构、定位、表达和功能研究等方面都积累了大量的数据，如何充分利用这些已有的数据资源，加速人类基因克隆研究，同时避免重复工作，节省开支，已成为一个急迫而富有挑战性的课题摆在我们面前，采用生物信息学方法延伸表达序列标签（ESTs）序列，获得基因部分乃至全长cDNAycg，将为基因克隆和表达分析提供空前的动力，并为生物信息学功能的充分发挥提供广阔的空间。
文本将就EST 技术的应用并就其在基因全长cDNA克隆上的应用作一较为详细的介绍。
1、ESTs与基因识别EST技术最常见的用途是基因识别，传统的全基因组测序并不是发现基因最有效率的方法，这一方法显得即昂贵又费时。
因为基因组中只有2%的序列编码蛋白质，因此一部分科学家支持首先对基因的转录产物进行大规模测序，即从真正编码蛋白质的mRNA出发，构建各种cDNA文库，并对库中的克隆进行大规模测序。
Adams等提出的表达序列标签的概念标志着大规模cDNA测序时代的到来。
虽然ESTs序列数据对不精确，精确度最高为97%，但实践证明EST技术可大大加速新基因的发现与研究。
Medzhitov等通过果蝇黑胃TOLL蛋白进行dbEST数据库检索，该蛋白已证实在成熟果蝇抗真菌反应中发挥重要作用，通过同源分析的方法，找到相应的人类同源EST（登录号为H48602），这为接下来研究人类TOLL同源蛋白的功能提供了很好的条件。
表达序列标签(est)在基因组学研究中的应用
表达序列标签(est)在基因组学研究中的应用序列标签（Sequence Tag）是指由DNA或RNA片段构成的一系列序列标记，它可以在遗传疾病、基因表达、信号转导等生命科学研究中发挥重要作用。
其中，表达序列标签（EST）是一种简单而有效的标记技术，它的应用在基因组学领域得到了广泛关注。
一、EST技术简介EST技术是一种由测序技术支持的高通量筛选技术，其主要原理是通过随机挑选某些不同的cDNA克隆来获得所需的不同的EST序列。
它的应用可以大大降低生物学研究的难度，也可以在较短的时间内获得大量的基因序列。
二、EST在基因组学研究中的应用（一）基因组注释及功能预测基因组注释是指对基因组序列进行生物信息学分析，以确定其中的基因区域和基因的结构。
EST技术可以通过对基因组序列的全长编码区域进行建库、测序和组装，从而确定基因的结构和位置，从而实现基因组注释。
（二）基因家族的发现和分类EST技术可以应用于表达的基因家族的发现和分类，例如受体基因、酶基因和转录因子基因家族等。
EST序列可以用作启动点，通过比对模式，可将同源序列聚类形成基因家族，并进一步研究其与环境、生长过程或其它生物学过程的关系。
（三）隐形基因的寻找传统的基因克隆方法主要寻找已知的基因进行克隆，而隐形基因（也称未知基因）的寻找则需要更为深入的研究。
EST技术可以通过测序与注释，从全基因组的角度分析，实现隐形基因的发现。
这可以为了解未知疾病的发病机制、发病率等方面提供重要支持和信息。
（四）基因调控机理的研究EST技术不仅可以应用于基因组学研究，还可以应用于表观遗传学——研究基因调控机理。
EST序列常常用于测定细胞特异性基因表达、基因表达的时间和空间分布等方面。
它对于异等基因的表达差异、组织特异性基因表达模式、静态和动态转录调控等具有重要的科研价值。
同时，它还可以用于筛选差异表达基因，并进一步研究其相关的信号传导机制、生长发育机制等。
三、结论在基因组学研究中，EST技术可以为高通量测序提供支持，并更好地揭示基因组结构和基因调控机制。
分子标记技术的类型原理及应用
分子标记1.分子标记技术及其定义1974年,Grozdicker等人在鉴定温度敏感表型的腺病毒DNA突变体时, 利用限制性内切酶酶解后得到的DNA片段的差异, 首创了DNA分子标记。
所谓分子标记是根据基因组DNA存在丰富的多态性而发展起来的可直接反映生物个体在DNA水平上的差异的一类新型的遗传标记,它是继形态学标记、细胞学标记、生化标记之后最为可靠的遗传标记技术。
广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质分子。
通常所说的分子标记是指以DNA多态性为基础的遗传标记。
分子标记技术本质上都是以检测生物个体在基因或基因型上所产生的变异来反映基因组之间差异。
2.分子标记技术的类型分子标记从它诞生之日起, 就引起了生物科学家极大的兴趣,在经历了短短几十年的迅猛发展后, 分子标记技术日趋成熟, 现已出现的分子标记技术有几十种, 部分分子标记技术所属类型如下。
2.1 建立在Southern杂交基础上的分子标记技术(1) RFLP ( Rest rict ion Fragment Length Polymorphism)限制性内切酶片段长度多态性标记；(2) CISH ( Chromosome In Situ Hybridization) 染色体原位杂交。
2.2 以重复序列为基础的分子标记技术(1) ( Satellite DNA ) 卫星DNA；(2) ( Minisatellite DNA ) 小卫星DNA;(3) SSR( Simple Sequence Repeat ) 简单序列重复, 即微卫星DNA。
2.3 以PCR为基础的分子标记技术(1) RAPD ( Randomly Amplif ied Polymorphic DNA ) 随机扩增多态性DNA；(2) AFLP( Amplif ied Fragment Length Polymorphism) 扩增片段长度多态性；(3) SSCP( Single Strand Conformation Polymorphism) 单链构象多态性；(4) cDNA-AFLP( cDNA- AmplifiedFragment Length Polymorphism) cDNA -扩增片段长度多态性；(5) TRAP( Target Region Amplified Polymorphism) 靶位区域扩增多态性；(6) SCAR ( Sequence Char acterized Amplified Region) 序列特征化扩增区域；(7) SRAP ( Sequencerelated Amplified Polymorphism) 相关序列扩增多态性。
重大生物学考研题库-分子名词解释(3)
1、前导链（leading strand）：在DNA复制过程中，与复制叉运动方向相同，以5’→3’方向连续合成的链被称为前导链。
2、基因组（genome）：一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因，包括每一条染色体和所有亚细胞器的DNA序列信息。
3、分子杂交（molecular hybridization）：在退火条件下，不同来源的DNA互补区形成双链或DNA单链与RNA单链的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程。
4、锚定PCR（anchored PCR）：用于在体外扩增未知序列的DNA片段的方法，一般的PCR 必须预先知道欲扩增DNA片段两侧的序列，但人们经常需要分析一端序列未知的基因片段，此时就可利用锚定PCR。
该法的基本原理是在基因未知序列端添加同聚物尾，人为赋予未知基因末端序列信息，再用人工合成的与多聚尾互补的引物作为锚定引物，在与基因另一侧配对的特异引物参与下，扩增带有同聚物尾的序列。
锚定引物PCR对分析未知序列基因有特殊用途。
5、基因工程（genetic engineering）：是对携带遗传信息的分子进行设计和施工的分子工程，包括基因重组、克隆和表达，其核心技术是基因重组。
6、反式作用因子（transacting factor）：是指能够结合在顺式作用元件上调控基因表达的蛋白质或者RNAs。
7、核内不均一RNA（hnRNA，heterogeneous nuclear RNA）：即mRNA的前体，经过5’加“帽”和3’酶切加多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可译框，作为蛋白质合成的模板。
8、移码突变（frameshift mutation）：指一种突变，其结果可导致核苷酸序列与相对应蛋白质的氨基酸序列之间的正常关系发生改变。
移码突变是由删去或插入一个核苷酸的“点突变”构成的，突变位点之前的密码子不发生改变，但突变位点之后的所有密码子都发生变化，编码的氨基酸出现错误。
EST (Expressed Sequence Tag)表达序列标签
EST (Expressed Sequence Tag）表达序列标签EST (Expressed Sequence Tag)表达序列标签—是从一个随机选择的cDNA 克隆，进行5’端和3’端单一次测序挑选出来获得的短的cDNA 部分序列,代表一个完整基因的一小部分，在数据库中其长度一般从20 到7000bp 不等，平均长度为360 ±120bp。
由于cDNA文库的复杂性和测序的随机性，有时多个EST代表同一基因或基因组，将其归类形成EST 簇（EST cluster)原理：EST是从一个随机选择的cDNA 克隆进行5’端和3’端单一次测序获得的短的cDNA部分序列，代表一个完整基因的一小部分，在数据库中其长度一般从20 到7000bp 不等，平均长度为360 ±120bp。
EST 来源于一定环境下一个组织总mRNA 所构建的cDNA 文库，因此EST也能说明该组织中各基因的表达水平。
技术路线：首先从样品组织中提取mRNA，在逆转录酶的作用下用oligo (dT) 作为引物进行RT-PCR合成cDNA，再选择合适的载体构建cDNA 文库，对各菌株加以整理，将每一个菌株的插入片段根据载体多克隆位点设计引物进行两端一次性自动化测序，这就是EST 序列的产生过程。
应用：EST作为表达基因所在区域的分子标签因编码DNA 序列高度保守而具有自身的特殊性质，与来自非表达序列的标记（如AFLP、RAPD、SSR等）相比更可能穿越家系与种的限制，因此EST标记在亲缘关系较远的物种间比较基因组连锁图和比较质量性状信息是特别有用。
同样，对于一个DNA 序列缺乏的目标物种，来源于其他物种的EST也能用于该物种有益基因的遗传作图，加速物种间相关信息的迅速转化。
具体说，EST的作用表现在：⑴用于构建基因组的遗传图谱与物理图谱；⑵作为探针用于放射性杂交; ⑶用于定位克隆；⑷借以寻找新的基因; ⑸作为分子标记；⑹用于研究生物群体多态性；⑺用于研究基因的功能；⑻有助于药物的开发、品种的改良；⑼促进基因芯片的发展等方面。
表达序列标签EST概要
表达序列标签EST概要摘要：随着EST研究的开展、深入，以及相关研究技术和分析手段的不断改进并走向成熟，EST 数据资源不断丰富，而其本身又具备独特的优势和多方面的利用价值。
本文介绍了EST序列的获取、加工、储存、分配、分析和释读的相关研究。
关键词：EST 表达序列标签聚类cDNA文库生物信息学从事对生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和释读，并综合运用数学、计算机科学和生物学工具，以达到理解数据中的生物学含义的目的。
随着人类基因组计划在世界范围内的开展，生物信息学作为一门热门交叉学科，不断地完善和发展起来作为一种强有力的工具，它在帮助我们对巨量的生物信息进行归纳和理解，从而揭示生命的奥妙的过程中发挥了重要的作用。
然而信息的爆炸增长，面对复杂和庞大的数据库，如何有效地地获取我们所需要的信息，充分利用这些已有的数据资源，加速基因克隆研究已成为一个富有挑战性的课题。
表达序列标签的广泛应用，为大规模进行基因克隆和表达分析提供了强大的动力，也为生物信息学功能的充分发挥提供了广阔的空问表达序列标签(EST，Expressed Sequence Tag)是指从一个随机选择的cDNA 克隆进行5’端和3’端单一次测序获得的短的cDNA 部分序列,代表了一个完整基因的一小部分。
Adams等人在1991年提出了EST技术，宣布了cDNA大规模测序时代的开始。
随着大规模的测序，EST数据呈指数级增长。
到了1995年中，GenBank里ESTs的数量已超过非ESTs的数量；2000年6月，将近460万的ESTs 已占了GenBank里所有序列的62%。
ESTs序列不止来源于人类，NCBI的dbEST （EST database）中已包含了超过250种生物来源的ESTs，包括小鼠、大鼠、秀丽线虫和黄果蝇等。
除此之外，也有许多商业性的机构保存了一些属于机构内部不公开的ESTs 序列。
EST序列的制备EST来源于一定环境下一个组织总mRNA所构建的cDNA文库，因此EST也能说明该组织中各基因的表达水平。
表达序列标签技术及其应用
（ ｎ ｒ ｌ ｏ ｔ ｉｅ ｓｔ ｆＦ ｒ ｓｒ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ０ Ｃｅ ｔａ ｕ ｈ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｏ ｅ ｔｙ Ｓ ｙ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｇ ｈ １ ０ ４，Ｈｕ ａ ｎ ｎ，Ｃｈｎ ） ｉ ａ
ｒ ｉ ｗ ｅｖ ｅ ห้องสมุดไป่ตู้
表 达序 列 标 签 （ ｘ ｒｓ ｅ ｕ ｎ ｅｔｇ ，以下 简 称 为 Ｅ Ｔ） ｃ Ｅ ｐ ｅｓｓｑ ｅ ｃ ａ ｓ Ｓ 是 ＤＮＡ 的 部分 序 列 ， 是将 ｍＲＮＡ 反 转 录成 ｃ ＤＮＡ 并克 隆到 载体 构建 成 ｃ ＤＮＡ 文 库 后 ， 规模 随机 挑 选 ｃ ＮＡ 克 隆 ， 其 ５ 或 ３ 端进 行 一步 法 测序 ， 大 Ｄ 对 ’ ’ 并
它 序列特 征 等研 究领 域 ， 且取 得 了显 著 成效 。 并
型 和不 同发 育 阶段 的表达 基 因序 列 的数 目急剧 上 升 。Ｅ Ｔ 技 术被 广泛 应用 于分 子标 记 、 Ｓ 分离 鉴定 新 基 因、 因 基
表 达谱 分 析 、 因组 功 能 注释 、 因电 子 克隆 、 备 Ｄ 基 基 制 ＮＡ 芯 片 、 ＮＡｉＲ ｎｅｆｒｎ ｅ 技 术 的研 究 、 找其 Ｒ （ ＮＡ ｉｔｒｅｅ ｃ ） 寻
将 所获序 列 与基 因数 据库 中已知 序列进 行 比较 ， 而 获得 对生 物体 生长 发 育 、 殖 分化 、 从 繁 遗传 变异 、 老死 亡等 衰
一
系列 生命 过程认 识 的技 术 。 近 年来 ， 随着 Ｅ Ｔ 计 划在 不 同物种 问 的展 开 和研 究 内容 的深 入 ， 源于 不 同物种 、 同组织 、 同细胞 类 Ｓ 来 不 不
生物信息学名词解释
1.计算生物信息学（Computational Bioinformatics）是生命科学与计算机科学、数理科学、化学等领域相互交叉而形成的一门新兴学科，以生物数据作为研究对象，研究理论模型和计算方法，开发分析工具，进而达到揭示这些数据蕴含的生物学意义的目的。
2.油包水PCR (Emulsion PCR) : 1) DNA片段和捕获磁珠混合; 2) 矿物油和水相的剧烈震荡产生油包水环境; 3) DNA片段在油包水环境中扩增;4) 破油并富集有效扩增磁珠。
3.双碱基编码技术：在测序过程中对每个碱基判读两遍，从而减少原始数据错误，提供内在的校对功能。
代表测序方法：solid 测序。
4.焦磷酸测序法：焦磷酸测序技术是由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应,适于对已知的短序列的测序分析,其可重复性和精确性能与SangerDNA测序法相媲美,而速度却大大的提高。
焦磷酸测序技术不需要凝胶电泳,也不需要对DNA样品进行任何特殊形式的标记和染色,具备同时对大量样品进行测序分析的能力。
在单核苷酸多态性、病原微生物快速鉴定、病因学和法医鉴定研究等方面有着越来越广泛的应用。
例如：454测序仪5.tblastn：用蛋白质序列查找核苷酸序列。
6.STS:STS是序列标记位点（sequence-tagged site）的缩写，是指染色体上位置已定的、核苷酸序列已知的、且在基因组中只有一份拷贝的DNA短片断，一般长200bp－500bp。
它可用PCR方法加以验证。
将不同的STS依照它们在染色体上的位置依次排列构建的图为STS图。
在基因组作图和测序研究时，当各个实验室发表其DNA测序数据或构建成的物理图时，可用STS来加以鉴定和验证，并确定这些测序的DNA片段在染色体上的位置；还有利于汇集分析各实验室发表的数据和资料，保证作图和测序的准确性。
7.EST:表达序列标签技术（EST，Expressed Sequence Tags）EST技术直接起源于人类基因组计划。
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及分析正处于研究阶段。
1 原理
此技术以大规模 cDNA 测序为基础，即提取生部分（即 EST 序列）进行序列测定，然后通过生物信息学手段得到全长的基因序列。通常 EST 序列位于
一段 cDNA 的 3’—端非翻译区，也可以在该 cDNA 中随机选取。利用 EST 技术克隆基因及功能分析，使克
表达序列标签技术（EST，Expressed Sequence Tags）
EST 技术直接起源于人类基因组计划。但是，由于人类基因数量巨大，以及真核基因特有的复杂性（如
内含子、外显子的区别、重复序列等），使得一次性不加选择地对基因组全长进行测序成为几乎不可能完
成的工作。Venter 等在 1991 年提出了表达序列标签（EST）技术。
隆和定位新基因的策略发生了巨大变革。
2 实验流程构建 cDNA ↓DNA 测序↓
信息处理和管理
↓
①
②
③
去除载体序列、宿主序列和重复序列 聚类分析、拼接
数据库查询
↓
生物信息学分析
3 特点
EST 自身的局限性集中体现在序列分析中的精确程度，另外还有由高丰度与低丰度序列之间的巨大差
异造成的重复测定与漏测。
4 应用
EST 的应用范围很广，但大多以测序为该技术应用的核心。一般用来进行基于 EST 序列的基因克隆与
基因表达分析。基因组学的研究从结构基因组学过渡到功能基因组学，利用结构基因组学的同存数据，充
分发挥 EST 技术的优势，将为大规模进行基因识别、克隆和表达分析提供空前的动力，为功能基因组的研
究提供广阔的空间。而在植物领域中，无论是模式植物拟南芥，还是以水稻为代表的农作物，其 EST 测序