《基因组学与医学》ppt课件

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1、基因组学与医学GenomicsandMedicine吴坤陆wukunlu@163.com分子生物学研究中心http://www.xysm.net/mbrc/第一节基因组学(Genomics)一、基因组学概念及范畴二、结构基因组学三、功能基因组学四、比较基因组学一、基因组学概念及范畴（一）基因组学的提出基因组(genome)泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质；在真核生物，基因组是指一套染色体（单倍体）DNA。1.病毒基因组DNA病毒RNA病毒多数为双链(ds)、环状或线性多数为单链(ss)、线性噬菌体phiX1741977，Sanger单链环状D

2、NA病毒5386nt5386nt2500氨基酸乙型肝炎病毒（HBV）聚合酶HBsAgHBcAg开环部分双链DNA病毒乙型肝炎病毒基因组乙型肝炎病毒基因组--开环部分双链DNA聚合酶HBsAgHBcAg.禽流感病毒(H5N1)avianinfluenzaAvirus单链RNA病毒8节段-ssRNA血凝素（HA）神经氨酸酶（N)人类免疫缺陷病毒(HIV)（humanImmunodeficiencyvirus）逆转录病毒（单链RNA病毒）RNA2.原核生物基因组细菌染色体DNA质粒DNA以大肠杆菌（Escherichiacoli）为例类核（nucleoid）

3、：细菌染色体在细胞内形成的一个致密区域大肠杆菌细胞结构nucleoid质粒plasmid由一条环状双链DNA分子组成，通常只有一个DNA复制起点。大肠杆菌染色体DNA大肠杆菌4000K3000K2000K1000K0OriCTerC4639221bp质粒DNA质粒是存在于细菌染色体外的，具有自主复制能力的环状双链DNA分子；大小为几kb。3.真核生物基因组染色体DNA线粒体DNA12345678910111213141516171819202122XY人类染色体基因组人类线粒体基因组2个rRNA基因和22个tRNA基因，13个编码蛋白质基因，编码序列

4、占93%。基因组学(genomics)就是发展和应用DNA制图、测序新技术以及计算机程序，分析生命体（包括人类）全部基因组结构及功能。（二）基因组学的概念基因组学包括3个不同的亚领域亚领域内容结构基因组学整个基因组的遗传制图、物理制图、DNA测序功能基因组学认识、分析整个基因组所包含的基因、非基因序列及其功能比较基因组学比较不同物种的整个基因组，增强对各个基因组功能及发育相关性的认识二、结构基因组学人类基因组计划结构基因组学(structuralgenomics)是通过HGP的实施来完成的。人类基因组计划：（Humangenomeproject,

5、HGP）HGP的内容就是制作高分辨率的人类遗传图和物理图，最终完成人类和其它重要模式生物全部基因组DNA序列测定，因此HGP属于结构基因组学范畴。InitialsequencingandanalysisofthehumangenomeInternationalHumanGenomeSequencingConsortiumNATUREVOL40915FEBRUARY2001860-921TheSequenceoftheHumanGenome16FEBRUARY2001SCIENCEVOL2911304-1351CeleraGenomics人类染色

6、体DNA大小Chr.Mb（一）物理制图（二）遗传制图（三）基因组DNA序列测定（四）创建计算机分析管理系统HGP包括以下研究内容绘制物理图谱（physicalmap）：利用已知序列的DNA片段为基因组分区，位点距离用bp表示。作图标志称为序列标志位点（sequencetaggedsites,STSs）。（一）物理制图（physicalmapping）克隆载体：Cosmid（粘粒）YAC（酵母人工染色体）BAC（细菌人工染色体）Y号绘制遗传图谱（geneticmap）：利用人类基因组中自然存在的一些特殊位点作为遗传标志，确定标志位点在一条染色体DNA上的

7、线性排列顺序，标志位点间的距离用cM表示。（二）遗传制图（geneticmapping）遗传标志：RFLP（限制性片段长度多态性）VNTR（可变数目串联重复序列）STR（短串联重复序列）SNP（单核苷酸多态性）AEDbAEdBAEdbDBAE两对等位基因之间重组互换的频率即遗传距离10cM10%1.遗传图谱（geneticmap）ChromosomeMaleFemale1.121.760.781.400.861.300.671.40物理图距离（Mb）与遗传学距离(cM)的对应关系cM/Mb（三）基因组DNA序列测定人类基因组的全部核苷酸(3X109)排列

8、顺序DNA测序基本步骤限制性内切酶将大片段DNA切成小的片段小片段插入（连接）到