比較基因組學(xué)與分子進(jìn)化1ppt課件

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1、比較基因組學(xué)與分子進(jìn)化Comparativegenomicsandmolecularevolution左元梅博士,教授2010.10.13必要性可行性應(yīng)用性課程特色本課程開設(shè)的必要性大量模式生物測序工作的完成2.公共資源數(shù)據(jù)體系的大規(guī)模建立(NCBI,USA;EMBL,European;DDBJ,Japan)3.面對海量數(shù)據(jù),如何從這些數(shù)據(jù)中獲得自己想要的知識,搜集、管理、處理、分析、釋讀能力的要求迅速提升,4.比較基因組學(xué)和分子進(jìn)化已經(jīng)成為生命科學(xué)研究的核心和不可分割的學(xué)科。5.人類基因組計劃的巨大潛力去改善人類的健康狀況并使人類更好地生存模式生物(modelorganism)生物學(xué)家通

2、過對選定的生物物種進(jìn)行科學(xué)研究,用于揭示某種具有普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象,此時,這種被選定的生物物種就是模式生物。比如,孟德爾在揭示生物界遺傳規(guī)律時選用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料,而摩根選用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料,在他們的研究中,豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規(guī)律的模式生物。由于進(jìn)化的原因,許多生命活動的基本方式在地球上的各種生物物種中是保守的,這是模式生物研究策略能夠成功的基本基礎(chǔ)。模式生物基本共同點(diǎn):1.有利于回答研究者關(guān)注的問題,能夠代表生物界的某一大類群;2.對人體和環(huán)境無害,容易獲得并易于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)和繁殖;3.世代短、子代多、遺傳背景清楚;4.容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,特別是具有遺傳操作的手段和表型分析的方

3、法4.首張貓基因組草圖完成,GenomeRes.17:1675-1689,2007狗、小鼠、大鼠以及黑猩猩等在內(nèi)的基因組“俱樂部”全球第一張白種人基因組圖譜,7月由美國科學(xué)家公布.中國人基因組圖譜(又稱“炎黃一號”),第一個亞洲人全基因序列圖譜,2007.11月公布,ReleasedGenomeProjects,20073.恒河猴(rhesusmacaque,Macacamulatta)的基因組圖譜.Science,316:240-243.April2007.5.衣藻(一種單細(xì)胞土生藻類)的基因組測定完成.Science,318:245-250.12October2007:6.??蚪M海

4、葵基因組(Nematostella??vectensis)Science.317:86–94.6July2007:ReleasedGenomeProjects,2007ReleasedGenomeProjects,20081.首個甲蟲基因組問世(Nature,doi:10.1038/nature06784,TriboliumGenomeSequencingConsortium,3/26/2008)2.中美聯(lián)合繪就番木瓜基因組草圖Nature,452,991-996,RayMing,MaqsudulAlam,4/24/2008)3.科學(xué)家繪出鴨嘴獸基因組草圖.(Nature,453,175-

5、183,WesleyC.Warren,RichardK.Wilson,5/8/2008)4.古老蛋白塑造細(xì)菌緊湊基因組(Science,Vol.320.no.5878,pp.935–938,ChristopherJ.Cardinale,EvgenyNudler,5/16/2008)5.科學(xué)家破解根結(jié)線蟲基因組,<<自然—生物技術(shù)》(NatureBiotechnology),doi:10.1038/nbt.1482,PierreAbad,PatrickWincker,7/29/2008)ReleasedGenomeProjects,20086.絲盤蟲完整基因組測序完成絲盤蟲是擁有最小核基因組

6、的多細(xì)胞動物之一,但其包含的用于基因調(diào)控的特征序列可在更復(fù)雜的動物和人類身上發(fā)現(xiàn)。該項研究將絲盤蟲定義為動物進(jìn)化的一個關(guān)鍵點(diǎn)。與包含30億個堿基對的人類核基因組相比,絲盤蟲只有9800萬個堿基對.絲盤蟲的線粒體基因組的大小比那些可在絕大多數(shù)動物身上發(fā)現(xiàn)的要大2倍以上,這些動物具有大多數(shù)原始生物一樣的基因、內(nèi)含子(染色體DNA鏈上有許多段不表達(dá)的堿基序列,被稱為內(nèi)含子)及間隔序列。絲盤蟲與人類共享了超過80%的基因,這種動物保留了與刺胞動物和兩側(cè)對稱動物最后共同祖先的很多特征,它們存在于距今6億多年前.Nature,Nature454,955-960,MansiSrivastava,Dani

7、elS.Rokhsar,9/10/20087.繪制出首幅小麥基因組物理圖譜小麥的基因組不但數(shù)量多,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此對其進(jìn)行測序被視為“不可能完成的任務(wù)”。小麥的染色體共含有170億對堿基,是水稻的約40倍,是人體的約5倍,因此測序工作進(jìn)展相對緩慢。Science,Vol.322.no.5898,pp.101-104,EtiennePaux,CatherineFeuillet,10/4/2008)8.一種超級細(xì)菌的基因組測

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