基因組學(xué)重點分類修訂版

(Genomics):以生物體內(nèi)全部基因為研究對象,在全基因背景下與整體水平上探索生命活動得內(nèi)在規(guī)律及其內(nèi)外環(huán)境影響機(jī)制得科學(xué)。C)(Cvalueparadox)它們得C10倍乃至上百倍。隔裂基因gene):重疊基因:編碼序列彼此重疊得基因?；騼?nèi)基因:在核基因組中較普遍,常在內(nèi)含子包含其她基因。:,參與基因得表達(dá)調(diào)控,mRNA專錄與翻譯。(clonecontigmethod,(wholegenomeshotgunmethod):就是隨機(jī)先將整個基因組打碎成小,,并確定它們在基因組中得正確位置。全基因組鳥槍法就是一種快速獲得真核基因組得方法。遺傳作圖(Geneticmapping):DNA(cM),1%()物理作圖(Physicalmapping):DNA,厘鐳(cR),DNA得分子長度即堿基對(bp,kb)。(絕對位置)微衛(wèi)星序列(SSR):或稱簡單串聯(lián)重復(fù)(STR),重復(fù)單位較短。重復(fù)序列只有16個核苷酸,分布在整個基因組,1050個重復(fù)單位。LOD值:就是指基因連鎖可能性得對數(shù)2一染色體上。限制性作圖：將限制性酶切位點標(biāo)定在DNA分子得相對位置。重疊群(contig):可以通過末端得重疊序列相互連接形成連續(xù)得 DNA長片段得組克隆稱為重疊群。指紋:指確定DNA羊品所具有得特定DNA片段組成,一個克隆得指紋表示了該克隆所具有得指定序列得特征,可以同其她克隆產(chǎn)生得同類指紋比較。STS作圖(指紋作圖序列標(biāo)簽):根據(jù)STS序列設(shè)計引物,擴(kuò)增文庫當(dāng)中得克隆,能擴(kuò)出條帶得克隆都含有序列重疊得插入子。作圖試劑(mappingreagent):STS作圖過程中將已知得STS定位在染色體或基因組得DNA區(qū)段,這些STS標(biāo)記與作圖用得染色體區(qū)段以及DNA克隆。輻射雜種群(radiationhybridpanel): 通過放射雜交產(chǎn)生得融合細(xì)胞群稱為輻射雜種群。雙脫氧鏈終止法(thechainterminationmethod): 就是通過合成與單鏈DNA補得多核苷酸鏈來讀取待測DNA分子得順序?；瘜W(xué)降解法(chemicaldegradationmethod): 就是將雙鏈DNA分子用化學(xué)試處理,產(chǎn)生切口,用同位素標(biāo)記進(jìn)行測序。覆蓋面(或深度):每個核苷酸在完成順序中平均出現(xiàn)得次數(shù) ，或者說完成順序得長度與組裝順序長度之比。BAC末端序列(BACendsequeneed):BAC克隆插入片段兩端得已測序得序列不BAC(contig)(scaffold)得排列方向。重疊群(contig):一群相互重疊得克隆或DNA順序,可以就是草圖順序或精確順序(finished), 包括連續(xù)得(內(nèi)部無間隙)或不連續(xù)得(內(nèi)部含間隙)DNA順序,錨定到染色體上。草圖順序(draftsequenee):人類基因組測序計劃定義為經(jīng)PhredQ20軟件認(rèn)可覆蓋測34DNA順序、含間隙或無間隙排列方向與位置未定。精確順序(finishedsequenee): 順序差錯率(錯誤堿基數(shù))低于0、01%>DNA序列，排列方向確定，內(nèi)部不含間隙，一般測序覆蓋率在810個單倍體基因組支架(scaffold): 一組已錨定在染色體上得重疊群內(nèi)部含間隙或不含間隙、。順序間隙：因覆蓋率得原因而留下得未能測序得順序，仍存在于克隆文庫中，這類間隙稱為順序間隙。物理間隙：因克隆載體自身得限制或DNA順序特殊得組成等原因造成某些順序丟失或未能克隆，這類間隙稱為物理間隙。同源性(homology)基因系:指起源于同一祖先但序列已經(jīng)發(fā)生變異得基因成員。一致性(identity): DNA順序得同一堿基位置得相同得堿基成員白質(zhì)得同一氨基酸位置得相同得氨基酸成員，可用百分比表示。相似性(similarity):指同源蛋白質(zhì)得氨基酸序列中一致性氨基酸與可取代氨基酸所占得比例?？扇〈被嵯抵妇哂邢嗤再|(zhì)如極性氨基酸或非極性氨基酸得成員，間得代換不影響蛋白質(zhì)(或酶)得生物學(xué)功能。Northern雜交DNA序列設(shè)計引物mRN群體中擴(kuò)增基因產(chǎn)物再以DNA為探針與之雜交。跳躍基因或轉(zhuǎn)座子：一段DNA順序可以從原位上單獨復(fù)制或斷裂下來，插入另一位點,并對其后得基因起調(diào)控作用，此過程稱轉(zhuǎn)座，這段序列稱跳躍基因或轉(zhuǎn)座子。填空或選擇：1?基因組學(xué)包括3個不同得亞領(lǐng)域::結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)。異常結(jié)構(gòu)基因得分類：重疊基因、基因套基因、反義基因。DNA標(biāo)記:限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)、簡單序列長度多態(tài)性(SSLP)、單核苷酸多態(tài)性(SNP)。SSLPW類型：小衛(wèi)星序列、微衛(wèi)星序列(SSR)。根據(jù)SNP在基因中得位置,SNP可分為：基因編碼區(qū)SNP(cSNPSNP(pSNP、基因間SNP(iSNP)。遺傳作圖得方法：兩點測驗法、三點測驗法。不同模式生物得連鎖分析(3大范疇):DNA專移。 非遺傳學(xué)得作圖技術(shù)統(tǒng)稱物理作圖4類:限制性作圖、基于克隆得基因組作圖、熒光原位雜交(FISH)、序列標(biāo)簽位點(STS)。重疊群組建:染色體步移法、指紋法。指紋作圖得分類DNADNAPCRPCRSTS乍圖。11、如何獲得作圖試劑：放射雜交、克隆文庫。12、DNA測序得方法：雙脫氧鏈終止法、化學(xué)降解法。13、覆蓋面相關(guān)公式：P=em(m為覆蓋面,即單倍體基因組數(shù);e為自然對數(shù)底數(shù))o14、間隙得類型：順序間隙、物理間隙。15、基因組測序得其她路線:重要區(qū)域得優(yōu)先測序、EST測序、瀏覽測序。16、內(nèi)含子掃描時得注意事項：密碼子偏好、外顯子一內(nèi)含子邊界、上游調(diào)控序列。17、同源性基因得分類：直向同源基因、共生同源基因(水平基因)。18、 基因功能得檢測：基因失活、基因過表達(dá)。19、突變庫構(gòu)建得方法：轉(zhuǎn)座子路線、隨機(jī)插入法。20:Ac載體、DsE判斷、簡答或問答：1、克隆重疊群法得策略：先構(gòu)建遺傳圖再利用幾套高度覆蓋得大片段基因組文庫(BACPAC等)BACPAC克隆測序，利用計算機(jī)拼裝。BACBACBAC克隆連成一個大得重疊群(Contig)。2、全基因組鳥槍法得策略：就是隨機(jī)先將整個基因組打碎成小片段進(jìn)行測序，最終利用計算機(jī)根據(jù)序列之間得重疊關(guān)系進(jìn)行排序與組裝，并確定它們在基因組中得正確位置。3、SSLP得類型及SSR得優(yōu)缺點：小衛(wèi)星序列：有時又稱可變串聯(lián)重復(fù)(VNTR),重復(fù)單位較長。由15~65bp得基本單位串聯(lián)而成主要分布在染色體末端。微衛(wèi)星序列(SSR):或稱簡單串聯(lián)重復(fù)(STR),16個核苷酸,分布在整個基因組，1050個重復(fù)單位。SSR技術(shù)得優(yōu)點就是：在基因組中隨機(jī)分布，檢測得多態(tài)性頻率高。PCR特異引物，重復(fù)性好。共顯性，操作相對簡單。SSR技術(shù)得缺點就是：SSR需要測序與設(shè)計引物，因而需要大量得人力、物力與時間。另外其種屬特異性強，開發(fā)所需得費用高昂，因此一些實驗室進(jìn)行了合作，共同開發(fā)微衛(wèi)星引物。4、遺傳作圖得方法：理論基礎(chǔ):采用一組分子標(biāo)記構(gòu)建遺傳圖得方法主要依賴于連鎖分析?；痉椒?兩點測驗法與三點測驗法5、細(xì)菌得遺傳作圖：細(xì)菌遺傳作圖得主要困難在于這類生物就是單倍體，不發(fā)生減數(shù)分裂，因此要設(shè)計一些方法使細(xì)菌DNA同源區(qū)段發(fā)生交換，主要采用部分二倍體作圖技術(shù)。&原因：遺傳圖譜分辨率有限：由于人類及其大多數(shù)高等真核生物來說，不可能獲得巨大數(shù)量得后代,因此可用于研究得減數(shù)分裂體就少很多,連鎖分析就受限制,導(dǎo)致標(biāo)記密度得減小,從而影響遺傳作圖。:由于染色體交換區(qū)域得不平衡,有些區(qū)段很少發(fā)生交換,得高密度連鎖圖。:遺傳作圖依賴子代得重組及分離比,環(huán)境及取樣誤差,有時結(jié)果會出現(xiàn)差異,相同得標(biāo)記在連鎖圖上位置不一樣。7、限制性作圖得基本原理:方法就是通過比較不同限制性內(nèi)切酶切割所產(chǎn)生 DNA片段大?。菏紫扔靡环N酶處理樣品后DNA片段得大小。然后用第二種酶處理,獲得第二組片段。最后用兩種酶混合處理,收集上述資料進(jìn)行對比組裝：兩種酶切位點交替出現(xiàn)得區(qū)段用加減法確定其得相對位置。連續(xù)出現(xiàn)2個或多個相同酶切位點得區(qū)段,采用部分酶解法。切點過多時可以采用末端同位素標(biāo)記結(jié)合部分酶解進(jìn)行繪圖。8、大于50kb得基因組能否用限制性作圖？答案就是肯定得。通過選擇靶DNA分子中得稀有酶切位點酶可以克服限制性酶切作圖得局限性。9、染色體細(xì)胞圖：通過原位雜交可以將基因或DNA分子標(biāo)記定位在染色體得某一區(qū)域DNA分子標(biāo)記所在得染色體位置圖成為細(xì)胞圖。最常用得技(FISH)。10STS作圖()得原理：基因組中單一序列標(biāo)簽位點都有獨一無二組成,有固定得位置。STS出現(xiàn)在同一片段得機(jī)會取決于她們在基因組中得距離,離得幾率越小,彼此相隔越遠(yuǎn),分離得幾率越大。兩個STS之間相對距離得估算與連鎖分析得原理一樣它們之間得圖距根據(jù)它們得分離頻率來算。⑷兩個片段含有同一STS序列時，可斷定兩個片段彼此重疊。11、雙脫氧鏈終止法基本原理：DNA互補得多核苷酸鏈應(yīng),DNA分子,DNA分子得順序。12、雙脫氧鏈終止法主要步驟：(1) 制備單鏈模板：模板、DNA聚合酶、引物、4dNTP⑵ddNTp尋加入：在反應(yīng)系統(tǒng)中加入雙脫氧(堿基)(ddNTP),DNA聚合酶dNTP與ddNTP;ddNTP在3'端碳原子連接得就是氫原子而不就是,3該鏈就停止延伸,3'端終止于ddNTP得—系列長度不等得核酸片段。(3)讀取序列4組ddATPddCTPddGTPddTTP,濃度低于dNTP每一組鏈終止樣品反應(yīng)液在聚丙烯酰胺凝膠中1個泳道，分離長短不一得核酸片段(長度相鄰者僅差一個堿基),DNA序列根據(jù)凝膠中新鏈顯示得位置信號讀取;根據(jù)片段3'端得雙脫氧堿基,可依次閱讀合成片段得堿基排列順序。13、基因組測序策略：DNA克隆繪制得物理圖分別在單個大分子DNA內(nèi)部進(jìn)行測序與序列組裝,然后將彼此相連得得大分子克隆按排列次序搭建支架,最后以分子標(biāo)記為向?qū)⒋罱ǖ弥Ъ芊謩e錨定到基因組整合圖上(作圖測序);個基因組DNA打斷成小片段后克隆到質(zhì)粒載體上然后隨機(jī)挑選克隆對插入片段進(jìn)行測序,并以測序得序列構(gòu)建重疊群,在此基礎(chǔ)上搭建支架,以分子標(biāo)記為向?qū)⒋罱ǖ弥Ъ芊謩e錨定到基因組整合圖上(全基因組隨機(jī)測序或鳥槍法測序)。14、鳥槍法序列組裝與作圖法序列組裝得原理及優(yōu)缺點:1、鳥槍法序列組裝:原理:鳥槍法得序列組裝就是直接從已測序得小片段中尋找彼此重疊得測序克隆然后依次向兩側(cè)鄰接得序列延伸。這一方法不需要預(yù)先了解任何基因組得情況,即使缺少遺傳圖譜與物理圖譜,也可以完成整個基因組得組裝。優(yōu)點:測序速度快,并且無須提供相關(guān)得遺傳圖譜與物理圖譜。缺點:對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜得大基因組而言,鳥槍法得序列組裝得起始階段工作量非常大。,,現(xiàn)有計算機(jī)能力得極限?；蚪M中普遍存在得重復(fù)序列就是十分棘手得問題,接,使某些片段從原位置跳到另一無關(guān)位置。⑷因此,對于缺少重復(fù)順序得小基因組(<5Mb)而言,鳥槍法仍為最佳得選擇，但對于大基因組而言,還需要更加有效得策略。15、作圖法序列組裝:原理：實踐證明，在5Mb得范圍內(nèi)，用鳥槍法進(jìn)行測序組裝可以獲得較好得效果。因此，對于大基因組而言,可以先將基因組DNA分解為若干個較大得DNA片段,構(gòu)建