文档介绍:遗传信息传递的整体性 -资料
导论
基因组医学与组学研究
个体化医学
生物学的三大基本理论
细胞学说 进化论 基因论
生命现象在细胞、分子水平上的统一
分子生物学与中心法则
21遗传标记之间的重组值为1%时,图距即为1 cM。
1.遗传作图:就是绘制连锁图
遗传图(genetic map)又称连锁图(linkage map)。
DNA标记
①限制性片段长度多态性
(restriction fragment length polymorphism,RFLP)
②可变数目串联重复序列
(variable number of tandem repeat,VNTR)
③单核苷酸多态性
(single nucleotide polymorphism, SNP)
①限制性片段长度多态性(RFLP)
利用特定的限制性内切酶识别并切割基因组DNA,得到大小不等的DNA片段,所产生的DNA数目和各个片段的长度反映了DNA分子上不同酶切位点的分布情况。
②可变数目串联重复序列(VNTR)
又称微卫星DNA(minisatellite DNA),是一种重复DNA短序列。
VNTR基本原理与RFLP大致相同,通过限制性内切酶的酶切和DNA探针杂交,可一次性检测到众多微卫星位点,得到个体特异性的DNA指纹图谱。
③单核苷酸多态性(SNP)
SNP不以“长度”的差异作为检测手段,而是直接以序列的变异作为标记。
SNP是指在基因组水平上由单个核苷酸变异所造成的DNA序列多态性。
SNP是人类可遗传的变异中最常见的一种,也是基因组中最为稳定的变异。
SNP最大限度地代表了不同个体之间的遗传差异,因而成为研究多基因疾病、药物遗传学及人类进化的重要遗传标记。
物理作图(physical mapping)
是在遗传作图基础上制作的更详细的人类基因组图谱。
包括:
荧光原位杂交图(FISH map)
限制性酶切图(restriction map)
连续克隆系图(clone contig map)
2.物理作图
就是描绘杂交图、限制性酶切图及克隆系图
①荧光原位杂交图
(fluorescent in situ hybridization map,FISH map)
将荧光标记的探针与染色体杂交确定分子标记所在的位置。
②限制性酶切图(restriction map)
将限制性酶切位点标定在DNA分子的相对位置。
③连续克隆系图(clone contig map)
采用酶切位点稀有的限制性内切酶或高频超声破碎技术将DNA分解成大片段后,再通过构建酵母人工染色体(yeast artificial chromosome,YAC)或细菌人工染色体(bacterial artificial chromosome,BAC)获取含已知基因组序列标签位点(sequence tagged site,STS)的DNA大片段。
STS(sequence tagged site,基因组序列标签位点)
是指染色体定位明确,并且可用PCR扩增的单拷贝序列,每隔100 kb距离就有一个标志。
在STS基础上构建能够覆盖每条染色体的大片段DNA连续克隆系就可绘制精细物理图谱,为大规模DNA测序做好了准备。
(二)通过BAC克隆系、鸟枪法等完成大规模DNA测序
1.BAC克隆系的构建是大规模DNA测序的基础
YAC载体装载量偏大(12 Mb),自身稳定性不够。
BAC具有插入片段较大(几kb350 kb)、嵌合率低、遗传稳定性好、易于操作等优点。
2.鸟枪法是大规模DNA测序的重要方法
全基因组鸟枪法测序(shotgun sequencing)
直接将整个基因组打成不同大小的DNA片段,构建BAC文库,然后对文库进行随机测序,最后运用生物信息学方法将测序片段拼接成全基因组序列。
鸟枪法DNA测序的主要步骤
① 建立高度随机、 kb到4 kb左右的基因组文库
② 高效、大规模的克隆双向测序
③ 序列组装(sequence assembly)产生一定数量的重叠群(contig)
④ 缺口填补
鸟枪法(shotgun)测序的的原理与策略
美国基因学家克雷格·文特尔
3.高通量测序技术大大加快了基因组DNA测序的进行
高通量测序(high-throughput sequencing)技术: