大规模表达序列标签测定及分析
新型分子标记的开发和利用
新型分子标记的开发和利用黄磊;唐光绪;田东;何庆元【摘要】比较遗传分析中常用的随机DNA分子标记、目的基因标记、功能性分子标记.综述了近年开发的几种分子标记,并对新型分子标记(功能性分子标记)进行阐述,如何利用Tilling技术和关联分析的方法开发功能性分子标记,并介绍了功能性分子标记的优点和利用前景.【期刊名称】《安徽农学通报》【年(卷),期】2010(016)023【总页数】4页(P43-45,61)【关键词】功能性分子标记;目的基因标记;Tilling;关联分析【作者】黄磊;唐光绪;田东;何庆元【作者单位】安徽科技学院生命科学学院,安徽凤阳,233100;安徽科技学院生命科学学院,安徽凤阳,233100;安徽科技学院生命科学学院,安徽凤阳,233100;安徽科技学院生命科学学院,安徽凤阳,233100【正文语种】中文【中图分类】Q75长期以来，植物育种选择都是基于植物的表型性状进行的，当性状的遗传基础较为简单或即使较为复杂但表现加性基因遗传效应时，表型选择是有效的。
但许多数量性状难以准确鉴定，根据表型提供的性状遗传潜力的度量是不确切的，因而选择是低效的。
遗传育种家们很早就提出了利用标记进行辅助选择以加速育种改良进程的设想。
但形态标记和常规遗传标记数量少、遗传稳定性差、且常常与不良性状连锁，因而利用受到很大限制。
分子标记是近年迅速发展起来的一种技术手段，它的出现使人们对于基因的准确检测，目标基因的分离，克隆和转移更为方便。
自1974年Grodzicker创立RFLP技术以来，目前已发展起了多种分子标记，按其技术基础主要可分为3类:(1)依赖杂交技术手段的分子标记，如RFLP;(2)依赖于PCR为基础的分子标记，如RAPD，SSR等;(3)一些新型的分子标记，如SNPs等［1］。
按其作用分为随机DNA分子标记(random DNA markers，RDMs)、目的基因分子标记(gene targeted makders，GTMs)和功能性分子标记(functional markers，FMs)［2］。
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。
EST
EST技术流程 EST技术流程
体内：翻译 体外研究：反转录
连接， 转化
转化效率问题（基因芯片） 转化效率问题（基因AGE） 测序采样问题（SAGE） 的构建。序列 主要问题
ESTs数据的不足 数据的不足
◆ ◆ ◆ ◆
ESTs很短，没有给出完整的表达序列； 低丰度表达基因不易获得。 由于只是一轮测序结果，出错率达2%-5%；
有时有载体序列和核外mRNA来源的cDNA污染或是基因组 DNA的污染；
◆ ◆
有时出现镶嵌克隆； 序列的冗余，导致所需要处理的数库的构建及其均一化扣除杂交处理
For subtraction of cDNA libraries the procedure is similar to normalization, except that the PCR products arise from a different library (whose genes are to be subtracted from the original library)
● 1993年NCBI(National Center of Biotechnology Information)建立 年 建立 了一个专门的EST数据库 数据库dbEST来保存和收集所有的 来保存和收集所有的EST数据。 数据。 了一个专门的 数据库 来保存和收集所有的 数据
什么是 ESTs ？
◆
这个方法后来又得到改进，包括用生物素标记【Nucl. Acids 14, 10027–10044】和 10027–10044】 oligo(dT)30-latex标记cDNA，以增加单双链分子的分离效率。后来，通过PCR选择性 cDNA扩增技术被应用到扣除杂交中，以克服以往扣除杂交中需要大量起始mRNA的 缺点，并可以同时提高基因克隆地效率【Nucl. Acids Res. 19, 7097-7104】 。 7097-7104】
稻瘟病菌发育cDNA文库构建与表达序列标签分析pdf
农业生物技术学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００６，１４（６）：９６３￣９６９・研究论文・稻瘟病菌发育ｃＤＮＡ文库构建与表达序列标签分析*金庆超１，董海涛１＊＊，彭友良２，陈保善３，邓晔１，戴承恩１，方永启１，邵菁１，娄沂春１，李有志３，李德葆１＊＊（１．浙江大学农业与生物技术学院生物技术研究所，杭州３１００２９；２．中国农业大学农业部分子植物病理学重点实验室，北京１０００９４；３．广西大学亚热带生物资源保护和利用实验室，南宁５３０００４）摘要：利用稻瘟病菌（Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅｇｒｉｅｓａ）连续６个发育时期的材料构建了一个混合ｃＤＮＡ文库。
文库滴度，重组率和插入片段长度等质量分析表明，构建的文库包含完整的稻瘟病菌基因，可用于病菌基因表达分析。
利用该文库获得了７４５６条５′端表达序列标签（ＥＳＴｓ）（ＧｅｎＢａｎｋ收录号：（ＣＫ９０９９４４￣ＣＫ９１３６６６和ＣＫ９２８５８３￣ＣＫ９３２５８２），生物信息分析表明：ＥＳＴ序列拼接出２９７５个假定独立转录本（ＴＵＴｓ），冗余度为６０．１％；从ｃＤＮＡ文库中筛选出大量的低丰度表达基因，约占ＴＵＴ总数的７９．８％，说明在文库中基因组成类型的复杂性较高；在所有ＴＵＴｓ中，功能未知基因约占８５．５％，编码ＥＣＭ３３蛋白和疏水蛋白等病菌致病相关的注释基因高丰度表达，进一步表明该ｃＤＮＡ文库反映了病菌侵染和发育过程中基因表达的状况。
关键词：稻瘟病菌；ｃＤＮＡ文库；表达序列标签中图分类号：Ｓ１８８文献标识码：Ａ文章编号：１００６－１３０４（２００６）０６－０９６３－０７ＭａｇｎａｐｏｒｔｈｅｇｒｉｓｅｓａＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃＤＮＡＬｉｂｒａｒｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｒｅｓｓｅｄＳｅｑｕｅｎｃｅＴａｇｓＡｎａｌｙｓｉｓ＊ＪＩＮＱｉｎｇ－ｃｈａｏ１，ＤＯＮＧＨａｉ－ｔａｏ１＊＊，ＰＥＮＧＹｏｕ－ｌｉａｎｇ２，ＣＨＥＮＢａｏ－ｓｈａｎ３，ＤＥＮＧＹｅ１，ＤＡＩＣｈｅｎｇ－ｅｎ１，ＦＡＮＧＹｏｎｇ－ｑｉ１，ＳＨＡＯＪｉｎｇ１，ＬＯＵＹｉ－ｃｈｕｎ１，ＬＩＹｏｕ－ｚｈｉ３，ＬＩＤｅ－ｂａｏ１＊＊（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２９，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＰａｔｈｏｌｏｇｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ；３．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｉｎｆｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｓｕｒｆａｃｅｓｂｙＭａｇｎａｐｏｒｔｈｅｇｒｉｓｅａｈａｓｂｅｃｏｍｅａｆｏｃｕｓｏｆｍｏｌｅｃｕ－ｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｆｕｎｇａｌｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒａｌｌａｎａｌｙｚｅｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｕｒｉｎｇｉｎｆｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｍｉｘｅｄｃＤ－ＮＡｌｉｂｒａｒｙｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｉｔｈｍａｔｅｒｉａｌｓｆｒｏｍｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓｓｉｘｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｇｅｓｏｆＭ．ｇｒｉｓｅａ．Ｓｏｍｅｑｕａｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｔｉｔｅｒ，ｔｈｅｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔｒａｔｅａｎｄｉｎｓｅｒｔｃＤＮＡｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙ，ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｉｂｒａｒｙｃｏｎｔａｉｎｅｄｉｎｔａｃｔｇｅｎｅｓａｎｄｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｆｏｒｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＭ．ｇｒｉｓｅａ．Ｔｏｔａｌ７４５６ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｓｅｑｕｅｎｃｅｔａｇｓ（ＥＳＴｓ）（ＧｅｎＢａｎｋ（ＣＫ９０９９４４￣ＣＫ９１３６６６ａｎｄＣＫ９２８５８３￣ＣＫ９３２５８２）ｏｆ５′ｅｎｄｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙ．ＲｅｓｕｌｔｓｏｆｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒａｌｌＥＳＴｓｄａｔａｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＥＳＴｓｅｑｕｅｎｃｅｓａｓｓｅｍｂｌｅｄｏｕｔ２９７５ｔｅｎｔａｔｉｖｅｕｎｉｑｕｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｓ（ＴＵＴｓ）ａｎｄｅｎｄｕｅｄ６０．１％ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ；ｍｏｓｔｇｅｎｅｓｅｘ－ｐｒｅｓｓｅｄｗｉｔｈｌｏｗａｂｕｎｄａｎｃｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙａｎｄｏｃｃｕｐｉｅｄ７９．８％ｏｆａｌｌＴＵＴｓ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈｅｌｉｂｒａｒｙｈａｄａｇｏｏｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｇｅｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ａｂｏｕｔ８５．５％ＴＵＴｓｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅａｓｓｉｇｎｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｎｄｉｎｆｅｃｔｉｏｎｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓ，ｓｕｃｈａｓＥＣＭ３３ｐｒｏｔｅｉｎａｎｄｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｎｅｘｐｒｅｓｓｅｄａｔｈｉｇｈａｂｕｎｄａｎｃｅｌｅｖｅｌａｍｏｎｇｔｈｅｒｅｍａｉｎｅｄａｎｎｏｔａｔｅｄｇｅｎｅｓ，ｆｕｒｔｈｅｒｌｙｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙｒｅｆｌｅｃｔｅｄｃｏｒｒｅｃｔｌｙｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｕｒｉｎｇＭ．ｇｒｉｓｅａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＳｏｔｈｅｍｉｘｅｄｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅ－ｓｏｕｒｃｅｆｏｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｆｕｎｇｕｓａｎｄｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｆｏｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｎｆｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭ．ｇｒｉｓｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅｇｒｉｓｅａ；ｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙ；ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｓｅｑｕｅｎｃｅｔａｇｓ＊基金项目：国家高技术研究与发展计划（８６３）项目（Ｎｏ．２００２ＢＡ７１１Ａ１５）资助。
冬虫夏草菌表达序列标签的分析
冬虫夏草菌表达序列标签的分析冯辉;金永三;刘燕楠;刘震;韩宇宁;孙海波;张绍鹏【期刊名称】《世界科学技术-中医药现代化》【年(卷),期】2010(012)004【摘要】为研究野生冬虫夏草的基因表达谱和挖掘其功能基因,在前期构建的冬虫夏草高质量cDNA文库基础上,挑选21845个克隆测序,筛选出了20136条EST序列,最终获得6434条非重复序列,包括2462条重叠群,3972条单一序列,代表本物种的转录序列.与GenBank中已知序列BLAST比对(E值10-5),获得部分同源基因的功能注释.基因功能分属7个不同的类别.本文重点讨论了营养物质消化吸收相关基因与抗性基因,旨在说明冬虫夏草菌适应寄生环境的机制,为进一步从分子水平研究活性成分及开发利用这一基因资源提供了条件.【总页数】6页(P604-609)【作者】冯辉;金永三;刘燕楠;刘震;韩宇宁;孙海波;张绍鹏【作者单位】北京中医药大学,北京,100029;北京中医药大学,北京,100029;北京中医药大学,北京,100029;北京华大基因研究中心,北京,101300;北京华大基因研究中心,北京,101300;北京华大基因研究中心,北京,101300;北京华大基因研究中心,北京,101300【正文语种】中文【中图分类】R2【相关文献】1.表达序列标签大规模序列分析策略及方法 [J], 刘稳升;吴忠道2.肝细胞癌中差异表达的表达序列标签的生物信息学分析 [J], 陈香宇;段芳龄;李建生;朱武凌;韩泽广;薛乐勋3.大片吸虫成虫cDNA表达文库的构建及其表达序列标签初步分析 [J], 罗洪林;张为宇;郑小龙;黄维义4.梅山猪、大白猪和梅大杂交猪背最长肌中差异表达的14个表达序列标签的分离、鉴定及组织表达分析 [J], 刘永刚;熊远著;左波;蒋思文;邓昌彦;李家连;李凤娥;郑嵘5.大片吸虫成虫FG0018表达序列标签序列的电子克隆分析及实验验证 [J], 罗洪林;郑小龙;张为宇;覃华;黄维义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基因组学试题
基因组学试题1、什么是基因组（5分）？什么是转录组（5份）？说明基因组合的关系和异同（10分）基因组是生物体（细胞或病毒）中所有的DNA的总和, 包括所有的基因和基因间区域，包括染色体之外的遗传物质，如线粒体、叶绿体、质粒等。
基因组：物种内恒定(♀/♂)，生物体或细胞内恒定，没有时空变化(?)。
事实上有特例，1、盲鳗(Hugfish) ,性细胞和体细胞DNA量差异; 2、部分昆虫，性细胞和体细胞染色体数目差异; 3、动物雌雄个体差异转录组：•生物体、组织、细胞不同生长发育阶段的转录产物不同。
•生物体不同组织、同一组织不同细胞的转录产物不同。
•生物体、组织、细胞不同环境、不同生理状态下的转录产物不同。
•转录产物中包含大量不翻译蛋白的RNA,如rRNA; sRNA2、简述原核生物基因组和真核生物基因组的特点和差异（10分）原核生物基因组•一条环状DNA；•只有一个复制起始点；•有操纵子（Operon）结构1.结构基因为多顺反子，若干个功能相关的功能基因串联在一起，手统一调控区调控。
2.数个操纵子还可以受同一个调节基因（regulaterygene)，即调节子（regulon)调控。
•结构基因无重叠现象，基因组中任何一段DNA不会用于编码2种蛋白质•基因是连续的，无内含子，转录后不剪接；•重复序列少，蛋白质基因一般为单拷贝基因，但编码rRNA的基因一般为多拷贝，有利于核糖体快速组装。
真核生物基因组•复杂的染色体结构，一般有多条染色体•每条染色体上有多个复制起始点；•基因组中有大量的重复序列（轻度、中度、高度重复）；•基因是不连续的，有内含子，转录后经过剪接加工成成熟RNA；•有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因组成的单一基因簇，或基因家族•有细胞器基因，真核生物除具有核基因外，还有存在于线粒体和叶绿体中基因，编码同功酶等。
3、什么是遗传图谱（5分）？遗传图谱在基因组研究中的意义何在（15分）？采用遗传学分析方法将基因或其它DNA标记按一定的顺序排列在染色体上，这一方法包括杂交实验，家系分析。
禾谷镰刀菌基因组学研究进展
禾谷镰刀菌基因组学研究进展张大军,邱德文,蒋伶活*(中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室,北京100081)摘要 禾谷镰刀菌是小麦和大麦生产上一类重大的病原真菌。
禾谷镰刀菌全基因组测序的完成,为禾谷镰刀菌功能基因的发掘提供了十分有利的信息。
简述了禾谷镰刀菌在基因组学,包括比较基因组学和功能基因组学等领域的研究进展。
关键词 禾谷镰刀菌;比较基因组学;功能基因组学中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-07892-03R e se a rch Pro g re s s on th e G e n om ic s o f Fusariu m g r a m inear u m ZHANG D a -ju n e t a l (S ta te K ey L abo ra to ryfo r B io logy o f P lan t D isea se an d In sect P es ts ,In s titu te o f P lan t P ro tection,C h in ese A cade m y o f A gr icu ltu r-a l S cien ces ,B e ijin g 100081)A b s tra c t Fu sarium g r am in earu m is a m a jo r fu n ga l pa th og en on w h ea t an d bar le y produ ction.T h e com p le tion o f F .g ra m inear um gen om ic sequ en cin g prov i de s va lu ab le in form a tion fo r s tu dy in g th e f u n ction a l gen e s o f Fu sariu m g r am i n ear um.T h e recen t re se arch p rog ress on th e g en o m ics o f Fusarium gra m inearu m w e re rev iew ed ,su ch as co m pa ra tive gen om ics an d fu n ction a l gen om ics .K e y w o rd s Fusariu m gra m inear um;C om pa ra tive gen om ics ;F un ction a l g en o m ics基金项目 国家“973”项目(2006CB 101907)。
cDNA测序和表达谱研究
②电脑克隆全长cDNA
与UniGene的构成非常类似， 也是应用序列相似性进行排列组合。 不同之处： 除充分利用EST数据外， 还要利用基因组DNA序列基因预测结果。 电脑克隆时，需要与上述核苷酸及蛋白质数据库进行同源性比 较分析以确定是否可能含有全长的ORF。 若同源性较高，则易判断； 若同源性较低或没有同源性，则较难确定。此时，在保证顺序 正确的同时，对翻译的顺序进行结构功能域和比较基因组分 析，可帮助确定是否含有ORF。
目前，美国NIH启动了全长cDNA计划—哺乳动物基因采集 计划(Mammalian Gene Collection Project) ，加之 其他国家的加入，大大加快了全长cDNA的识别和克隆 工作。 中国的人类基因组计划起步较晚，但坚持“有所为，有 所不为”的原则，充分利用自己的资源优势和研究基 础，提出对特殊组织如造血细胞、神经内分泌细胞、 树突状细胞、胚胎器官等,或疾病如白血病、肝癌等进 行大规模EST测序,进行基因表达谱分析，同时完成1％ 人类全长cDNA的识别和克隆任务。
UniGene：
为了弄清EST间的关系，美国国立生物技术 信息中心(NCBl)根据EST相似性比较进行聚 类分析，形成数据库UniGene (／UniGene) 当前cDNA测序的趋势: 由对EST的随机测序， 转向全长cDNA的克隆和测序。
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ESTs与SNPs
来自不同个体的冗余的ESTs可用于发现基因组中转录区域存在的SNPs。 最近的许多研究都证明对ESTs数据的分析可以发现基因相关的SNPs (Buetow et al., 1999;Garg et al., 1999; Marth et al., 1999; Picoult-Newberg et al., 1999) 。
大规模表达序列标签测定及分析
总EST条目 （million）
dbEST中数据量的增长
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
1993 1995 1997 1999 2001
时间（年）
● 93年前ESTs数据收录于GenBank， EBI和DDBJ。
● 1993年NCBI(National Center of Biotechnology Information)建立了 一个专门的EST数据库dbEST来保存和收集所有的EST数据。
大规模表达序列标签测定及分析
ESTs与基因预测
由于EST的一个基因的部分序列。使用合适的比对 参数，大于90％的已经注释的基因都能在EST库中检测到(Bailey et al., 1998)。ESTs可以做为其它基因预测算法的补充，因为它们对预测基因 的交替剪切和3‘ 非翻译区很有效。
● 由于没有内含子的存在，因此在cDNA及基因组模板中其PCR产物的 大小相同；
● 与编码区具有很强的保守性不同，3’UTRs序列的保守性较差，因此 很容易将单个基因与编码序列关系非常紧密的相似基因家族成员分开。 （James Sikela等，1991年）
GeneMap 96‘ 定位了16,000个基于基因的STS(Schuler et al., 1996)； GeneMap 98’ 定位了30,000个基于基因的STS(Deloukas et al., 1998)，而 且基因图谱随着STS的定位正在不断的更新中。
◆ CGAP
为研究癌症的分子机理，美国国家癌症研究所NCI的癌症基因组解析计划(Cancer Genome Anatomy Project , CGAP)构建了很多正常的达序列标签(EST)测 定及分析
大规模表达序列标签测定及分析
主要内容
• 什么是EST? • EST的应用 • EST序列测定及分析过程 • 实例：家猪脑组织EST分析
大规模表达序列标签测定及分析
ESTs的来源
上世纪80年代，对cDNA序列进行大规模测序的想法就曾提出，但对此 一直存在争论，有人认为这种方法能发现成千上万的新基因；而反对者则认 为cDNA序列缺少重要的基因调控区域的信息。90年代初Graig Venter 提出 了EST的概念，并测定了609条人脑组织的EST，宣布了cDNA大规模测序的时 代的开始 (Adams et al., 1991)。
大规模表达序列标签测定及分析
ESTs与基因图谱的绘制
EST可以借助于序列标签位点(sequence-tagged sites)用于基因图谱的 构建. STS本身是从人类基因组中随机选择出来的长度在200-300bp左右的 经PCR检测的基因组中唯一的一段序列。来自mRNA的3’非翻译区的ESTs更 适合做为STSs，用于基因图谱的绘制。其优点主要包括：
大规模表达序列标签测定及分析
什么是 ESTs ？
ESTs（Expressed Sequence tags ）是从已建好的cDNA库中随机取出一个 克隆，从5’末端或3’末端对插入的cDNA片段进行一轮单向自动测序，所 获得的约60-500bp的一段cDNA序列。
大规模表达序列标签测定及分析
ESTs与基因识别
应注意区别真正的SNPs和由于测序错误( ESTs为单向测序得来，错误率 可达2％)而引起的本身不存在的SNPs。解决这一问题可以通过：
● 提高ESTs分析的准确性。 ● 对所发现的SNPs进行实验验证。
大规模表达序列标签测定及分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利用ESTs大规模分析基因表达水平
因igital Gene Expression Displayer (DGED)
● cDNA xProfiler
◆ 基因表达系列分析(Serial Analysis of Gene Expression, SAGE)
基因表达系列分析是一种用于定量，高通量基因表达分析的实验方法(Velculescu et al., 1995)。 SAGE的原理就是分离每个转录本的特定位置的较短的单一的序列标签（约9-14个碱基对），这些短 的序列被连接、克隆和测序，特定的序列标签的出现次数就反应了对应的基因的表达丰度。
ESTs已经被广泛的应用于基因识别，因为ESTs的数目比GenBank 中其它的核苷酸序列多，研究人员更容易在EST库中搜寻到新的基因 (Boguski et al., 1994).
● 在同一物种中搜寻基因家族的新成员(paralogs)。 ● 在不同物种间搜寻功能相同的基因(orthologs)。 ● 已知基因的不同剪切模式的搜寻。【注：不过很难确定一个新的 erg et al., 1997)】
◆ DNA微阵列或基因芯片的研究
高密度寡核苷酸cDNA 芯片或cDNA微阵列是一种新的大规模检测基因表达的技术，具有高通量 分析的优点。在许多情况下，cDNA芯片的探针来源于3'EST (Duggan et al., 1999)，所以EST序列 的分析有助于芯片探针的设计。 大规模表达序列标签测定及分析