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1、第十一章基因組學(xué)與比較基因組學(xué)ByHongweiGuo,PekingUniversity,2008.12.29GenomicsandComparativeGenomics基礎(chǔ)分子生物學(xué)期末安排考試時(shí)間：2009年1月12日下午2:00-4:00考試地點(diǎn)：三教/301(60人)、三教/304(38人)、三教/306(37人)、三教/308(37人)基因組計(jì)劃基因組（genome）是生物體內(nèi)遺傳信息的集合，是某個(gè)特定物種細(xì)胞內(nèi)全部DNA分子的總和?；蚪M學(xué)（genomics）是指研究并解析生物體整個(gè)基因組的所有遺傳信息的學(xué)科?；蚪M計(jì)劃（GenomeProject）是指對(duì)人類以及其它生物體
2、全基因組的測(cè)序工作(sequencing)。人類基因組計(jì)劃（HumanGenomeProject，HGP）：90年代提出并已基本完成，同40年代原子彈爆炸，60年代人類登月一起被認(rèn)為是二十世紀(jì)科技發(fā)展史上的三大創(chuàng)舉。HistoryoftheHumanGenomeProject1990OfficialstartofHGPwith3billion$anda15yearhorizon.1999SangerCentrepublisheschromosome222001DraftGenomepublished:Celera&Public2003Completion(almost)ofHumanG
3、enomeCelera:CraigVenterIntl.Cons:FrancisCollinsPubliceffort-strategy:Celera-strategy:SequencingStrategiesCelera’sviewofInternationalConsortiumInternationalConsortium’sviewofCeleraUnfaircompetition:ICdeliveringthesamegoodsbutwithstatefunding.Unfaircompetition:Celeradeliveringthesamegoodsbutcanuse
4、ICdata,whileICcannotuseCeleradata.Publiceffort-strategy:基因組DNA大片段文庫(kù)的構(gòu)建YAC（yeastartificialchromosome,酵母人工染色體）：含有三種必需成分：著絲粒、端粒和復(fù)制起點(diǎn)。是迄今容量最大的克隆載體，插入片段平均長(zhǎng)度為200-1000Kbp，最大的可以達(dá)到2Mbp。BAC（Bacterialartificialchromosome），用細(xì)菌的F質(zhì)粒及其調(diào)控基因構(gòu)建了細(xì)菌染色體克隆載體，其克隆能力在125~150Kbp左右。以BAC為基礎(chǔ)的克隆載體形成嵌合體的頻率較低，轉(zhuǎn)化效率高，而且以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在于細(xì)
5、菌體內(nèi)，易于分辨和分離純化，已被科學(xué)界廣泛接受。BAC的構(gòu)建pBAC108L來(lái)自細(xì)菌的一個(gè)小型F質(zhì)粒，其中oriS和repE控制了質(zhì)粒的復(fù)制起始，parB和parA控制了拷貝數(shù)。100-150Kbpinsertion遺傳圖譜(GeneticMap)vs物理圖譜(PhysicalMap)遺傳圖又稱為連鎖圖（LinkageMap），是指基因或DNA標(biāo)志在染色體上的相對(duì)位置（或距離），通常以基因或DNA片段在染色體交換過(guò)程中的分離頻率（cM）來(lái)表示。cM值越大，兩者之間遺傳距離越遠(yuǎn)。物理圖譜是指以已知序列的DNA片段（序列標(biāo)簽位點(diǎn)，sequence-taggedsite，STS）在染色體上的
6、實(shí)際位置，位點(diǎn)之間的距離（圖距）以堿基對(duì)（bp，kb，Mb）作為測(cè)量單位的基因組圖。DNA遺傳標(biāo)記(DNAmarker)第一代DNA遺傳標(biāo)記是RFLP（RestrictionFragmentLengthPolymorphism）。DNA序列上的微小變化，甚至1個(gè)核苷酸的變化，也能引起限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)的丟失或產(chǎn)生，導(dǎo)致酶切片段長(zhǎng)度的變化。第二代DNA遺傳標(biāo)記SSLP（SimpleSeqeuceLengthPolymorphism)利用了存在于人類基因組中的大量重復(fù)序列，包括重復(fù)單位長(zhǎng)度在15-65個(gè)核苷酸左右的小衛(wèi)星DNA（minisatelliteDNA），重復(fù)單位長(zhǎng)度在2-6個(gè)核苷酸
7、之間的微衛(wèi)星DNA（microsatelliteDNA）。第三代DNA遺傳標(biāo)記SNP（singlenucleotidepolymorphism），也是最廣泛的遺傳標(biāo)記，是分散于基因組中的單個(gè)堿基的差異。這種差異包括單個(gè)堿基的缺失和插入，但更常見(jiàn)的是單個(gè)核苷酸的替換，即單核苷酸的多態(tài)性。到目前為止已經(jīng)在人類基因組發(fā)現(xiàn)了超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)SNP位點(diǎn)，平均每300bp中就有一個(gè)SNP！RFLPmarkerSSLPmarkersWTmutSNPmarke
