人类基因组学课件

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1、绪论和基因医学遗传学是应用遗传学的理论和方法研究人类遗传性疾病和人类疾病发生的遗传学问题的一门综合性学科。①基因突变或染色体畸变是其发病原因；②垂直传递；③只有生殖细胞或受精卵发生的遗传物质改变才能遗传；④常有家族性聚集现象。遗传性疾病：★★是指遗传物质改变(基因突变或染色体畸变）所引起的疾病。遗传性疾病特点：绪论和基因五大类遗传病：1.单基因病2.多基因病3.染色体病4.线粒体病5.体细胞遗传病基因：是一段制造功能产物（蛋白质或RNA）的完整的DNA片段。人类结构基因：断裂基因（外显子-内含子）+侧翼序列（启动子，终止子，增强子）

2、突变：染色体畸变（数目，结构）基因突变：碱基替换（同义，错义，无义），移码突变，动态突变绪论和基因绪论和基因绪论和基因脆性X染色体综合征FMR-1基因表达下调：5’ATG(CCG)n正常：n=6-60患者：n>200动态突变：三核酸拷贝数增加第三章人类基因组学基因组（genome）:一个生命体遗传物质的总和。生殖细胞含1套基因组1套来自父本生殖细胞体细胞含2套基因组1套来自母本生殖细胞完整的人类基因组包含：1-22号常染色体核基因组X和Y染色体线粒体基因组基因组学（genomics）是从基因组整体层次上系统地研究各生物种群基因组

3、的结构和功能及相互关系的学科。基因组学研究内容的三个基本方面：结构基因组学（structuralgenomics）功能基因组学（functionalgenomics）比较基因组学（comparativegenomics）由此又派生出其他研究分支。人类基因组计划（humangenomeproject,HGP）HGP的科学目标：测定组成人类基因组的全部DNA序列，从而为阐明人类所有基因结构与功能、解码人类生命奥秘奠基。HGP的技术成果:主要体现在对人类基因组整体结构的认识，即人类基因组遗传图、物理图、序列图的完成，奠定了人类结构基因组学

4、基础。而人类基因图的完成，仍有大量工作要做。遗传图（geneticmap）又称连锁图（linkagemap），是将每条染色体上的基因或遗传标记的相对位置经连锁分析确定下来，构成图谱。连锁图中两个基因间图距以单位厘摩（cM）衡量。1厘摩（cM）=减数分裂时两个基因间重组值为1%。人类基因组全长3600cM。遗传标记：第一代限制片断长度多态（RFLP）第二代短串连复制序列长度多态(STR)第三代单核苷酸多态（SNP）物理图（physicalmap）是确定各种遗传标志之间的物理距离的图谱，以碱基对的数量表示。DNA序列标定部位（seguo

5、nestaggedsite,STS)重叠克隆群（conting）YAC(yeastartificialchromosome)BAC(bacterialartificialchromosome)通过单拷贝DNA序列标定部位（STS）作路标来确定随机长度的DNA片断在染色体上的排列顺序。这些克隆DNA片断连接起来，形成重叠克隆群（Conting），再将一个个（Conting)相连成线状，覆盖整个染色体。序列图（seguencemap）是通过对基因组DNA进行序列分析而建立的图谱。两种技术路线：1.公共序列路线2.“鸟枪法”测序路线在物理

6、图基础上，将各个BAC克隆片段切成更短的片段，形成亚克隆分别进行测序，再将相互重叠的读出序列组装成连续重叠线。直接将基因组DNA分割成20kb左右的小片段进行随机测序，再用超级计算机组装成重叠线。所形成的序列图称celera序列。……………ACGTCCGATCGGTTCATGCCTCGGTTCATGCCAATGCCGTCC…………基因图（genemap）在序列图基础上，用不同方法测定各个基因所在区域位置。大多数持家基因和40%组织特异性基因5’端均存在CpG岛序列。制备探针进行染色体涂染，间接指示基因位置分布。基因图测定方法：1.

7、CpG岛的应用：2.计算机识别：研发计算机GRAIL系统，可识别每个基因区的外显子-内含子接头区保守序列。3.cDNA策略：由组织细胞中表达mRNA，逆转录合成cDNA片段，称为表达序列标签（EST），将收获EST定位后，构建的图称为转录图，是人类基因图雏形。目前对人类基因组结构的认识1.人类基因组DNA全长约3×109bp，相当3600cM。其中仅有约5%的序列为编码序列（编码蛋白或tRNA、rRNA等）。2.人类基因组中约有3.6万基因，其中编码蛋白质的外显子只占基因组DNA的1%，内含子则占24%。不同个体间，基因编码仅有0.

8、01%的差异。３.基因在各个染色体上的分布是不均匀的，17、19、22号染色体基因密度最高，而4、13、18、X、Y染色体基因密度最低。人类基因组中约20%的区段是没有基因的“沙漠”。后基因组计划（past-genomeproject