生物信息学-功能基因组学

合集下载

功能基因组学1

D 终止密码子 -------TAATG-------
J 起始密码子
3. DNA测序的方法

链终止法测序化学降解法测序自动化测序非常规DNA测序
3.1 链终止法测序(the chain termination method) 基本原理: 通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链，由于合成的互补链可在不同位置随机终止反应，产生只差一个核苷酸的DNA分子，从而来读取待测DNA分子的顺序。
A
小片段测序
B
C
计算机拼装
CAATGCATTA… …GCAGCCAATGC
GAP
错装
实例:流感嗜血杆菌基因组的测序及顺序组装
超声波打断纯化的基因组DNA ↓ 琼脂糖电泳收集1.6∼2.0Kb的区段、纯化 ↓ 构建到质粒载体中 ↓ 随机挑选19687个克隆,进行28643次测序,得到可读顺序为11 631 485 bp ↓ 组装成140个覆盖全基因组范围的独立的顺序重叠群, ↓
C0t(1/2)值与基因组复杂性成正比。
2. 什么是基因？
是遗传信息的物理和功能单位，包含产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。基因分类：编码RNA的基因，如rRNA基因，snRNA 基因等；编码蛋白质的基因
基因的不连续性
Intron 和Exon:
大多数真核生物蛋白质基因的编码顺序(Exon)都被或长或短的非编码顺序 (Intron)隔开

功能基因组学研究概述

功能基因组学研究概述
2.牛基因组学
研究进展
2.1牛基因组遗传图谱
遗传图谱(Genetic map)又称遗传连锁图谱 (Genetich linkage map)，是指通过遗传重组所得到的基因
在具体染色体上的线性排列图。通过计算连锁的遗传标记之间的重组频率，一般用厘摩(cM)确定标记基因或者位点间的相对距离，即每次减数分裂的重组频率来表示。
功能基因组学研究概述
3. 功能基因组学研究的内容及策略
基因的功能主要包括:生物化学功能，细胞学功能及发育的功能。目前，基因功能的研究方法主要包括: 新基因的生物信息学分析体内表达规律分析（转录和翻译水平）、功能获得（基因转染和转基因）研究、功能失活（基因沉默和基因敲除）研究、基因编码产物相互作用蛋白的研究（免疫共沉淀和酵母双杂交）基因多样性研究（SNPs分析）等。
2.2牛基因组物理图谱
物理图谱是在DNA分子水平上描述染色体中标记位点间顺序和物理距离的图谱。常用的物理图谱构建方法有三种，分别基于辐射杂交、限制性酶切指纹图谱和大量的 BAC的末段测序。
功能基因组学研究概述
2.牛基因组学研究进展
2.3 牛基因组转录图谱转录图谱(Transcript map)是用基因表达的各种
体上并作图。
功能基因组学研究概述
3. 功能基因组学研究的内容及策略

生物信息学在功能基因组学中的应用

生物信息学在功能基因组学中的应用随着生物技术的飞速发展，基因组学成为了解生命起源和演化的重要方法。然而，基因组数据的产生速度远远超出了科学家的处理能力。生物信息学的发展使得我们能够高效地分析基因组数据，探索基因的功能、结构和演化。功能基因组学是生物信息学的一个分支，通过分析基因组和转录组数据，研究基因在生物体内的功能和互作关系。本文将介绍生物信息学在功能基因组学中的应用。

1. 基因注释

了解基因序列的含义是进行功能基因组学研究的第一步。基因注释是指将基因序列对应到具体的基因功能。生物信息学软件可以自动化地注释基因，包括基因的位置、结构、编码蛋白质的信息。基因注释为后续的基因功能分析提供了基础数据。

2. 基因表达

基因表达是生物体在不同生长发育阶段和环境中基因的表达情况。高通量测序技术使得在整个基因组水平下进行基因表达研究

成为可能。通过生物信息学分析，可以揭示不同基因和调控元件在生物体内的作用和相互关系。

3. 蛋白质互作

蛋白质是生物体内最基本的功能分子，在调控基因表达，维持代谢平衡、传递信号等方面发挥重要作用。生物信息学软件可以分析整个蛋白质组的互作关系，构建蛋白质互作网络，并预测新的蛋白质相互作用。这些数据对理解生物体内复杂的调控机制具有重要的指导作用。

4. 基因调控

基因调控是生物体内调控基因表达的重要机制。生物信息学技术使得我们可以识别调控元件和转录因子，并预测它们在基因调控中的作用。这些数据对于探索复杂性状、疾病和环境应答具有重要的应用价值。

5. 基因变异

基因突变是一种普遍的基因组变异方式。生物信息学技术可以帮助我们鉴定功能上的基因变异，并探索基因突变如何影响基因的功能、表达和调控。对于人类的疾病研究和植物、动物的育种研究具有重要的应用价值。

生物信息学

邱萌琳

11216108

一、定义与简介

生物信息学(Bioinformatics)是研究生物信息的采集、处理、存储、传播，分析和解释等各方面的学科，也是随着生命科学和计算机科学的迅猛发展，生命科学和计算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学，计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。

二、经历阶段

前基因组时代（20世纪90年代前）这一阶段主要是各种序列比较算法的建立、生物数据库的建立、检索工具的开发以及DNA和蛋白质序列分析等。

基因组时代（20世纪90年代后至2001年）这一阶段主要是大规模的基因组测序，基因识别和发现，网络数据库系统地建立和交互界面工具的开发等。

后基因组时代（2001至今）随着人类基因组测序工作的完成，各种模式生物基因组测序的完成，生物科学的发展已经进入了后基因组时代，基因组学研究的重心由基因组的结构向基因的功能转移。这种转移的一个重要标志是产生了功能基因组学，而基因组学的前期工作相应地被称为结构基因组学。

三、生物信息学发展简介

生物信息学是建立在分子生物学的基础上的，因此，要了解生物信息学，就必须先对分子生物学的发展有一个简单的了解。研究生物细胞的生物大分子的结构与功能很早就已经开始，1866年孟德尔从实验上提出了假设：遗传因子是以生物成分存在，1871年Miescher 从死的白细胞核中分离出脱氧核糖核酸（DNA），在Avery和McCarty于1944年证明了DNA是生命器官的遗传物质以前，人们仍然认为染色体蛋白质携带基因，而DNA是一个次要的角色。1944年Chargaff发现了著名的Chargaff规律，即DNA中鸟嘌呤的量与胞嘧定的量总是相等，腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等。与此同时，Wilkins与Franklin用X射线衍射技术测定了DNA纤维的结构。1953年James Watson 和FrancisCrick在Nature杂志上推测出DNA的三维结构（双螺旋）。DNA以磷酸糖链形成发双股螺旋，脱氧核糖上的碱基按Chargaff规律构成双股磷酸糖链之间的碱基对。这个模型表明DNA具有自身互补的结构，根据碱基对原则，DNA中贮存的遗传信息可以精确地进行复制。他们的理论奠定了分子生物学的基础。DNA双螺旋模型已经预示出了DNA复制的规则，Kornberg于1956年从大肠杆菌（E.coli）中分离出DNA聚合酶I（DNA polymerase I），能使4种dNTP连接成DNA。DNA的复制需要一个DNA作为模板。Meselson与Stahl(1958）用实验方法证明了DNA复制是一种半保留复制。Crick于1954年提出了遗传信息传递的规律，DNA是合成RNA的模板，RNA又是合成蛋白质的模板，称之为中心法则（Central dogma），这一中心法则对以后分子生物学和生物信息学的发展都起到了极其重要的指导作用。经过

生物信息学与基因工程

蛋白质组学
蛋白质组测序技术
研究生物体或细胞在特定条件下的全部蛋白质序列。
蛋白质相互作用研究
揭示蛋白质之间的相互作用关系，构建蛋白质互作网络。
蛋白质表达与修饰分析
研究蛋白质的表达水平、翻译后修饰等特征。
蛋白质功能研究
通过基因敲除、突变等技术手段研究蛋白质在生物过程中的功能。
代谢组学
来自百度文库代谢物检测技术
研究对象
生物信息学的研究对象主要是生物大分子，如蛋白质、核酸和糖类等，以及这些生物大分子所组成的复杂系统。
研究方法
生物信息学利用计算机应用技术，通过开发和运用各种软件工具，对海量的生物数据进行处理和分析，以揭示这些数据所蕴含的生物学奥秘。
基因工程简介
基因工程定义
技术分类
应用领域
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
利用基因工程技术培育具有高效降解污染物能力的微生物或植物
，净化环境。
生态修复与重建
应用生物信息学方法对生态系统进行监测和评估，结合基因工程技术对退化生态系统进行修复和
重建。
能源生物技术

功能基因组学ppt课件

• 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。
人类基因组计划（HGP）的研究内容
遗传图的分析（Genetic map）确定基因或DNA标记在染色体上的相对
位置与遗传距离
序列图分析（sequence map）测定由30亿个核苷酸组成的全部序列。
2. 合成双链cDNA。
3. 用NlaⅢ酶消化形成一条链末端有标签的产物。
4. 将样品分成两份，连接成含有识别序列的产物，以备用BsmF1消化。
5. 用Mme I切割每一个样品形成约60bp 的标签。
6. 延伸5秒，连接成约130bp的双链标签。
7. PCR扩增。
8. 用Nla Ⅲ酶切130bp产物释放34bp双链标签。
关联分析是研究某种遗传标记与某一特定表型的之间的关系
表达序列标签（Expressed sequence tags, EST）
ESTs是从已建好的cDNA文库中随机取出一个克隆，从5’末端或3’末端对插入的cDNA片段进行一轮单向自动测序，所获得的约60-500bp的一段cDNA序列。
EST的应用
用于制备cDNA芯片
芯片技术,是目前高通量筛选EST的有效方法。随着更多基因组计划的开展和更多已知功能基因的积累,将来无需进行测序,只通过DNA芯片技术就可以研究基因的功能。 EST计划的实施不仅获得了关于表达基因的信息资源同时也获得了大量已经经过功能鉴定了的cDNA克隆资源而这些资源都是功能基因组研究所不可缺少的。

功能基因组学的研究内容与方法

［］ ) （），通过 , / 的方法产生一个特定的靶 ! 片段，这个片段含有
一个两侧带有与酵母基因同源的 0 - 作为选择性标记，就足以促进酵母的同源重组，而在小鼠细胞中，至少需要 ) .1 的连续基因组 ! 才能产生有效的同源重组以往这种方法只用在酵母中，现在也用到小鼠上
个基因组的办法来寻找新的显性或隐性突变该方法需要大量的小鼠杂交群体，工作量较大，但这种全基因组扫描法是筛查整个基因组中单一突变的最好方法，因为任何一个导致一定表型的可能突变都可以被检测出来
. 5
，，（）： % % . 0 % 0 0 % ) ，， # * 5 6 7 *
行，而且反过来又有助于对基因组的进一步了解它有效地补充了差异显示、微点阵、表达序列标签（ "）分析、直接或间接消减杂交、染色体连锁［］分析及核酸测序等研究基因组的方法与蛋白质组分析相应的一个领域是癌发生学（）对一个特定细胞基因组表达的所有蛋白质进行质量和数量分析，可确定全部蛋白质表达谱
才能产生有效的同源重组以往这种方法只用在酵母中现在也用到小鼠上??生物化学与生物物理进展表型诱变上述定向诱变方法是用于已知基因的突变而表型诱变是用于未知基因主要优点是无需知道哪个基因以及这些基因的何种突变导致特定的表型或疾病用表型诱变剂进行诱变后可以用筛查整个基因组的办法来寻找新的显性或隐性突变该方法需要大量的小鼠杂交群体工作量较大但这种全基因组扫描法是筛查整个基因组中单一突变的最好方法因为任何一个导致一定表型的可能突变都可以被检测出来基因组多样性人类是一个具有多态性的群体不同群体和个体在生物学性状及在对疾病的易感性抗性上存在差别在全基因组测序基础上进行基因组水平再测序来直接识别序列变异以进行多基因疾病及肿瘤相关基因的研究将成为功能基因组时代的热点生物信息学在功能基因组学中的应用生物信息学是用数理和信息科学的观点理论和方法去研究生命现象组织和分析呈指数增长的生物学数据的一门学科研究和蛋白质以计算机为主要工具发展各种软件对日益增长的和蛋白质的序列和结构进行收集整理储存发布提取加工分析和发现生物信息学由数据库计算机网络和应用软件三大部分组成结构基因组学提供了巨大的和蛋白质数据功能基因组学的一个任务就是如何充分利用数据库去研究基因功能综上可见虽然最初目标的实现已指日可待结构基因组研究已接近尾声但后基因组时代的功能基因组学已经来临其内容丰富繁杂需要我们不断地创造新方法开发新技术去完成这个跨世纪任务参考文献

功能基因组学

RNAi 研究史
十几年前，Rich Jorgensen 在矮牵牛花中发现转基因沉默七年前，researchers Guo 和Kemphues 注入反义RNA及正义链RNA都能抑制线虫par-1 基因的表达；三年后，Fire等注入双链RNA 到线虫中发现比注入单链更有效，随后发展了通过RNAi进行线虫基因敲除的策略。近年来，显微注射，基因枪，基因工程手段诱导RNAi也成为果蝇研究中的反向遗传学工具。 2001年Elbashir等《 Nature》上首次报道通过21个核苷酸的siRNA成功地在哺乳动物培养细胞中诱导特异性基因沉默。随后，在小鼠等多种细胞中也取得了成功。
因组结构及功能。
基因组学包括3个不同的亚领域结构基因组学(structural genomics)
功能基因组学(functional genomics)
比较基因组学(comparative genomics) 基因组学概念
结构基因组学
• 结构基因组学(structural genomics)是通过人类基因组计划HGP的实施来完成的。 • 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。
学检测不典型，根据相关检查，诊断为AML（acute
myeloid leukaemia, 急性骨髓白血病），治疗几个月后未见好转。后来用DNA芯片与病人骨髓的mRNA杂交，结果显示AML和ALL(acute lymphoblastic leukaemia 急性成淋巴细胞白血病)基因都表达较低，而在数据分析中发现，编码原肌

功能基因的克隆及生物信息学分析

功能基因的克隆及其生物信息学分析

摘要：随着多种生物全基因组序列的获得，基因组研究正从结构基因组学（structural genomics）转向功能基因组学(functional genomics)的整体研究。功能基因组学利用结构基因组学研究获得的大量数据与信息评价基因功能(包括生化功能、细胞功能、发育功能、适应功能等)，其主要手段结合了高通量的大规模的实验方法、统计和计算机分析技术[1]，它代表了基因分析的新阶段，已成为21世纪国际生命科学研究的前沿。功能基因组学是利用基因组测序获得的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使生物学研究从对单一基因或蛋白的研究转向多个基因或蛋白同时进行系统的研究，是在基因组静态的组成序列基础上转入对基因组动态的生物学功能学研究[2]。如何研究功能基因，也成为我们面临的一个课题，本文就克隆和生物信息学分析在研究功能基因方面的应用做一个简要的阐述。

关键词：功能基因、克隆、生物信息学分析。

1.功能基因的克隆

1.1 图位克隆方法

图位克隆又称定位克隆，它是根据目标基因在染色体上确切位置，寻找与其紧密连锁的分子标记，筛选BCA克隆，通过染色体步移法逐步逼近目的基因区域，根据测序结果或用BAC、YAC克隆筛选cDNA表达文库寻找候选基因，得到候选基因后再确定目标基因。优点是无需掌握基因产物的任何信息，从突变体开始，逐步找到基因，最后证实该基因就是造成突变的原因。通过图位克隆许多控制质量性状的单基因得以克隆，最近也有报道某些控制数量性状的主效基因（控制蕃茄果实大小的基因克隆[3]、控制水稻成熟后稻谷脱落基因克隆[4]以及小麦VRN2 基因克隆[5]等）也通过图位克隆法获得。

功能基因组学

基因组（GENOME）一词是1920年Winkles从GENes和chromosOEs铸成的，用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。

1986年美国科学家Thomas Roderick提出了基因组学（Genomics），指对所有基因进行基因组作图（包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱），核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一门科学。因此，基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学（structural genomics）和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学（functional genomics)，又被称为后基因组（postgenome）研究。

功能基因组学（Functuional genomics）又往往被称为后基因组学（Postgenomics），它利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质得研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括：生物学功能，如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学功能，如参与细胞间和细胞内信号传递途径；发育上功能，如参与形态建成等。采用的手段包括经典的减法杂交，差示筛选，cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等，但这些技术不能对基因进行全面系统的分析，新的技术应运而生，包括基因表达的系统分析（serial analysis of gene expression,SAGE），cDNA微阵列（cDNA microarray），DNA 芯片（DNA chip）等。

生物信息学的概念

生物信息学是一门研究生物学中生物信息的获取、存储、处理和分析的学科。生物信息学与生物学、计算机科学和数学等多个学科紧密相连，利用计算机和统计学等工具来研究生物学中的大量数据。

生物信息学的研究领域很广泛，包括基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学等。生物信息学研究的主要目标是通过处理和分析数据来理解生物学的基本过程和机制，例如基因功能、蛋白质结构和功能、生物进化等。生物信息学中的常见方法和技术包括序列比对、基因预测、蛋白质结构预测、基因表达分析、代谢通路分析等。

在生物信息学研究中，大数据是一个重要的特征。生物学领域产生了大量的数据，如基因序列、蛋白质序列、基因表达水平、基因调控网络等。这些数据的规模庞大，需要使用计算机和数学方法来进行高效的存储、处理和分析。生物信息学所使用的计算工具和算法不仅可以加快数据处理的速度，还可以提高数据分析的准确性。

生物信息学在许多领域都有广泛的应用。在医学领域，它可以用来研究疾病的基因变异、药物靶点的发现等。在农业领域，它可以用来预测农作物的抗病性、改良植物基因、提高农作物产量等。在生物多样性研究中，生物信息学可以帮助识别和分类物种，研究物种分布和迁移等。此外，生物信息学还可以应用于环境保护、生物安全、食品工业等领域。

总之，生物信息学是一门集生物学、计算机科学和数学等多个学科知识于一体的交叉学科，利用计算机和统计学等工具来处理和分析生物学中的大量数据，为生物学研究提供了强大的工具和方法。

功能基因组学主要研究技术

接触式和非接触式直接点样芯片
直接打印时针头与芯片接触喷印时针头与芯片保持一定距离
四）基因芯片的主要应用
单核苷酸多态性（SNP）的鉴定基因表达分析寻找新基因大规模 DNA 测序疾病的诊断与治疗个体化医疗药物筛选及毒理学研究
1、单核苷酸多态性（SNP）的鉴定
生物芯片
计算机芯片
二、生物芯片技术产生背景
20世纪90年代初开始实施的人类基因组计划（HGP）取得了人们当初意料不到的巨大进展。目前已经测定了10多种微生物以及高等动植物的全基因组序列，海量的基因序列数据正在以前所未有的速度膨胀。
一个现实的科学问题摆到了人们面前：如何研究如此众多基因在生命过程中所担负的功能？如何有效利用如此海量的基因信息揭示人类生老病死的
功能基因组学（functional genomics）是利用结构基因组学提供的信息，以高通量，大规模实验方法及统计与计算机分析为特征，全面系统地分析全部基因的功能。
功能基因组学的研究涉及众多的新技术，包括生物信息学技术、生物芯片技术、转基因和基因敲除技术、酵母双杂交技术、蛋白质组学技术、反义核酸技术等技术。
一、生物wenku.baidu.com片的概念
生物芯片（biochip）是指采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等等生物样品有序地固化于支持物（如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体）的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器（如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄影像机（CCD）对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。由于常用玻片/硅片作为固相支持物，且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。

生物信息学第七章基因组信息学

原核生物(prokaryote)的基因组
▪ 细菌和古细(生)菌(archaea)等的细胞内不包含膜结构的部分，多数基因组为单个环状DNA分子，还可含有环状或线性的质粒(plasmid)，大小105-107bp
▪ 基因比低等真核生物更紧凑，有操纵子(operon)，无内含子(除少数古细菌外)，
重复序列少(只有少数转座子)
来自多个途径，除了可使用寡聚核苷酸探针，也可使用较长的基因片段以及核酸类似物探
针（如PNA等）。探针制备方法可以用常规DNA探针合成方法、或PCR扩增的cDNA、EST文库等。固定的方式也多种多样。点样法的优越性在于可以充分利用原有的合成寡核苷酸的方法和仪器或cDNA探针库，探针的长度可以任意选择，且固定方法也比较成熟，灵活性大适合于研究单位根据需要自行制备科研型基因芯片，制作点阵规模较小的商品基因芯片。
基因芯片(gene chip)
▪ 基因芯片也叫DNA chip或microarray(微阵列)，是
由大量DNA或寡核苷酸探针密集排列所形成的探针阵列。
▪ 基因芯片是将DNA短片段附着于固体(玻璃、塑料、
硅等)表面以形成阵列，然后通过与目的基因进行杂交，从而检测信息。
▪ 本质是由DNA印迹(Southern blotting)而来
遗传语言的奥秘。
3
真核生物(eukaryote)的基因组

生物信息学与功能基因组学研究

生物信息学与功能基因组学研究随着基因组学和生物技术的迅速发展，生物信息学和功能基因组学成为了当前生命科学领域研究的热点。它们不仅为基因组与蛋白质组研究提供了重要的方法支持，同时也为化学、医学等多个领域的研究提供了新思路与新方法。

一、生物信息学

生物信息学是一门交叉学科，它整合了计算机科学、统计学、生物学等多个学科的理论与实践。它主要研究的是生物系统的信息处理及其应用。生物信息学的发展促进了基因组学、蛋白质组学、功能基因组学等生命科学领域的发展。

在基因组学研究中，生物信息学是不可或缺的一环。它可以利用计算机技术进行序列分析、基因鉴定、基因表达分析、结构预测等工作。其中，序列分析可以从基因组序列中发现基因、识别调控序列等信息，而基因表达分析则可以揭示基因在不同条件下的表达模式，从而研究其功能。

另外，生物信息学在药物研发、疾病诊断等方面也有着重要的应用。例如，利用基因芯片技术可以对疾病基因表达进行高通量测定，进而发现疾病的诊断标记和新的治疗靶点。

二、功能基因组学

基因组学的到来使人们可以更好地了解基因组的组成和功能，但并没有真正解释基因组的生物学意义。因此，功能基因组学应运而生。功能基因组学是研究基因组中的基因与其功能的关系的一门学科。它主要研究的是基因与表型的联系，帮助我们了解基因组的生物学意义。

功能基因组学的研究内容包括基因表达、基因调控、蛋白质交互作用等。其中，基因表达可以关注不同组织和不同条件下的基因表达特征，从而揭示不同组织和不同生理条件下基因的功能。基因调控则研究基因的调控机制及其在生物学过程中的作用，可以有助于研究新的药物靶点和治疗策略。蛋白质交互作用则研究蛋白质在生物学过程中的相互作用，有助于理解细胞信号传导机制、蛋白功能调控机制等。

生物信息学第六章基因组学ppt课件

假想翻译：根据遗传密码将基因序列转换成蛋白质氨基酸序列称为假想翻译。这个过程很容易利用计算机实现。
◦ 从氨基酸序列来预测蛋白质结构，很少能得到特定基因功能的信息。
◦ 一个更可靠的方法是，将一个蛋白质的序列与其他来源的蛋白质序列进行比较，从而预测蛋白质的功能。
整理课件
19
6.2.4 终止序列
固有终止子：绝大部分的原核生物操纵子含有标志转录终止的特异性信号，称作固有终止子。
基因的-35位和-10位序列与一致序列越匹配，RNA聚合酶就越有可能与启动子结合并开始转录。
整理课件
12
单独的调控蛋白
单独的调控蛋白也可以帮助细菌基因在特定环境中的表达。而且其幅度和精度比不同的σ因子与一系列不同的启动子结合产生的影响还要大
乳糖操纵子的启动子可以被RNA聚合酶识别，但只能在富含乳糖和缺乏葡萄糖的环境中有效表达。
由于现在还不能直接测定整个分子的序列，所以我们只能通过序列拼接来完成序列的测序任务。
◦ 先前测定的特异性片段（STS——序列标签位点、EST——表达序列标签等）有助于排列序列信息。
◦ 通过多次反应来检查重要的重叠区域。这些序列片段覆盖待测序列，并且序列片段之间也存在着相互覆盖或者重叠。
整理课件
?如果rna聚合酶在新的rna上刚合成完一串尿嘧啶u后就暂停工作则rna尿嘧啶u和dna模板腺嘌呤a之间的弱碱基配对就会使两个多聚核苷酸分离从而有效地终止转录?rna聚合酶正常的进程一般允许它翻译dna模板上的一系列腺嘌呤a但是当与合成过程中rna二级结构引起的暂停偶联在一起时尿嘧啶u腺嘌呤a碱基配对的不稳定性就能非常准确而有效的终止转录过程

基因组学与生物信息学课后作业

基因组学与生物信息学课后作业2016/2/23

名词解释

1 基因组：基因组是指生物体内遗传信息的集合，是某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和

2 基因组学：是一门新兴的学科，是在全基因组范围内研究基因的结构、功能、组成及进化的科学，包括多个分支学科

3 C值：指一个单倍体基因组中DNA的总和，一个特定的物种具有其特征性的C值

4 基因家族：来自于一个共同的祖先基因，由基因重复及其突变产生。序列相似，功能相近。

5 假基因：来源于功能基因，但以失去活性的DNA序列，有沉默的假基因，也有可转录的假基因

6 人类基因组计划：旨在为30多亿碱基对构成的人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息

问答题

简述真核生物染色体与原核生物染色体的差别。

答：真核生物基因组都由分散的长链线性DNA分子组成，每个DNA分子都与蛋白质结合组成染色体；原核生物基因组有2种独立结构的遗传物质，一种为拟核里的染色质，一种为质粒

另外，真核生物基因组含大量非编码序列（高度重复序列，多位于着丝粒、端粒）、断裂基因，而原核生物大部分基因都可以编码名词解释

突变:基因组小区段范围内DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。

重组:指基因组中大范围区段发生重新组合。

同源重组:指发生在非姐妹染色单体（sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合

转座:一段DNA片段或其拷贝从染色体的一个位置转移到另一位置，并在插入位点两侧产生一对短的正向重复序列

生物信息学-功能基因组学

功能基因组学1

功能基因组学研究概述

生物信息学在功能基因组学中的应用

生物信息学

生物信息学与基因工程

功能基因组学ppt课件

功能基因组学的研究内容与方法

功能基因组学

功能基因的克隆及生物信息学分析

功能基因组学

生物信息学的概念

功能基因组学主要研究技术

生物信息学 第七章 基因组信息学

生物信息学与功能基因组学研究

生物信息学第六章基因组学ppt课件

基因组学与生物信息学课后作业

生物信息学第七章基因组信息学