《全基因組測序》PPT課件

《《全基因組測序》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、第一講基因組測序與序列組裝任科教師:余愛麗生命科學院分子生物學與生物信息學系主要內容:什么是基因組什么是基因DNA測序的方法DNA序列的組裝人類基因組計劃水稻基因組計劃后基因組學1.什么是基因組基因組就是一個物種中所有基因的整體組成?；蚪M有兩層意義：遺傳物質和遺傳信息。要揭開生命的奧秘，就需要從整體水平研究基因的存在、基因的結構與功能、基因之間的相互關系。Zeamays8,000Homosapiens3,000Oryzasativa400Drosophilamelanogaster165Arabidopsisthaliana100Saccharomycescerevisia

2、e12E.coli4.6GenomeSize(Mb)什么是C值？通常是指一種生物單倍體基因組DNA的總量.在真核生物中，C值一般隨著生物的進化而增加，高等生物C值一般大于低等生物。C值悖理：生物的復雜性與基因組的大小并不完全成比例增加細菌真菌等動物陰影部分為一個門內C-值的范圍重復順序高度重復順序：長度：幾個——幾千個bp拷貝數：幾百個——上百萬個首尾相連，串聯排列集中分布于染色體的特定區(qū)段（如端粒，著絲粒等）也稱衛(wèi)星DNA中度重復順序：一般分散于整個基因組中；長度和拷貝數差別很大單一順序：基因主要位于單一順序動物中單一順序約占50％植物中單一順序約占20％?DNA的復性遵循

3、二級反應動力學，可表述為：dCt/dt=-KC02反應達t時，單鏈DNA濃度=CtC0=單鏈DNA起始濃度K＝復性速度常數順序復雜性Cot(1/2)=1/K(mol.Sec/L)常數Ct/C00101C0t(1/2)C0t(1/2)C0t(1/2)值與基因組復雜性成正比。是遺傳信息的物理和功能單位，包含產生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列?；蚍诸悾壕幋aRNA的基因，如rRNA基因，snRNA基因等；編碼蛋白質的基因2.什么是基因？基因的不連續(xù)性Intron和Exon:大多數真核生物蛋白質基因的編碼順序(Exon)都被或長或短的非編碼順序(Intron)隔開基因家

4、族一群具有一致的或相似順序的基因,有的還擔負類似的生物學功能,可以相互補償,比如:E2ftranscriptionfactorMousesymbolHumanOrthologE2f1E2F1E2f2E2F2E2f3E2F3E2f4E2F4E2f5E2F5E2f6E2F6假基因(Pseudogene)來源于功能基因但已失去活性的DNA序列產生假基因的原因有:由重復產生的假基因;加工的假基因,由RNA反轉錄為cDNA后再整合到基因組中;殘缺的基因(Truncatedgene)重疊基因:同一段DNA能攜帶兩種不同蛋白的信息.重迭基因有以下幾種情況：*一個基因完全在另一個基因內部*部

5、分重疊*兩個基因共用少數堿基對*一個基因完全在另一個基因內部如：B和A，E和D其讀碼結構互不相同---ATG-----//------AATGCC----//---ATAACG---//--TAA----A*BATGCCN----NNATAA*部分重疊如：K和C*兩個基因共用少數堿基對如：D和J-------TAATG-------D終止密碼子J起始密碼子3.DNA測序的方法鏈終止法測序化學降解法測序自動化測序非常規(guī)DNA測序3.1鏈終止法測序(thechainterminationmethod)基本原理:通過合成與單鏈DNA互補的多核苷酸鏈，由于合成的互補鏈可在不同位置隨機

6、終止反應，產生只差一個核苷酸的DNA分子，從而來讀取待測DNA分子的順序。技術路線與要求制備單鏈模板↓將單鏈模板與一小段引物退火↓加入DNA多聚酶4種脫氧核苷酸分別加入少量4種雙脫氧核苷酸↓將4種反應產物分別在4條泳道電泳↓根據4個堿基在4條泳道的終止位置讀出基因序列A克隆于質粒中DNA→用堿或熱變性BM13克隆單鏈DNAC噬粒克隆DNADPCR產生單鏈DNAA高酶活性B無5’→3′外切酶活性C無3′→5′外切酶活性ddATP/ddCTP/ddGTP/ddTTP的3’碳原子連接的是氫原子,不是羥基3.2化學降解法測序基本原理:在選定的核苷酸堿基中引入化學集團,再用化合物處理,

7、使DNA分子在被修飾的位置降解.技術路線將雙鏈DNA樣品變?yōu)閱捂湣總€單鏈的同一方向末端都用放射性同位素標記,以便顯示DNA條帶↓分別用不同方法處理,獲得只差一個核苷酸的降解DNA群體↓電泳,讀取DNA的核苷酸順序Maxam-Gilbert法所用的化學技術堿基特異修飾方法GPh8.0,用硫酸二甲酯對N7進行甲基化,使C8-C9鍵對堿基裂解有特殊敏感性A+GpH2.0哌啶甲酸可使嘌呤環(huán)的N原子化,從而導致脫嘌呤,并因此消弱腺嘌呤和鳥嘌呤的糖苷鍵C+T肼可打開嘧啶環(huán),后者重新環(huán)化成五元環(huán)后易除去C1.5mo