《过程分子生物学》PPT课件

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1、过程分子生物学523416基因的表达与调控细胞通讯的分子机制免疫多样性的分子识别胚胎发育的基因表达谱肿瘤发生的分子机制基因组学与系统生物学基因组学与系统生物学EBCDAF基因组与基因组学基因组图谱的制作基因组文库的构建基因组序列的测定基因组结构的解析系统生物学的内涵6A基因组与基因组学二十世纪人类科技史上产生了三大划时代创举：40年代第一颗原子弹爆炸、50年代人类首次登上月球、90年代人类基因组计划实施。后者以10年光阴、30亿美元的代价，测定了人类全套遗传物质30亿对碱基的排列顺序。DNA双螺旋结构的发现者、美国国家卫生研究院

2、（NIH）的J.D.Watson博士1990年在《Science》上撰文指出，与阿波罗登月计划相比，虽然人类基因组计划的资金投入少，但它对人类生活的影响却可能更深远。事实正是如此，人类基因组计划实施的二十几年来，生命科学的研究与应用发生了翻天覆地的变化，以基因组学为核心的各种组学学科应运而生。6A基因组与基因组学基因组学是研究生物体基因组结构和功能的学科。其中：a基因组与基因组学的基本概念基因组学（Genomics）对基因组物理结构进行测序和分析的研究，称为结构基因组学；整体水平上阐明各基因生物功能的研究，称为功能基因组学，又称

3、为后基因组学。基因组（Genome）一种生物全部基因（包括染色体、细胞器中所含的全套遗传物质）的集合称为该生物的基因组。6A基因组与基因组学b基因组学的学科体系研究物种研究层次环境表观比较功能结构病毒细菌真菌植物动物人类药物营养毒理神经疾病研究因子化学进化寄生于人体内的细菌种群：宏基因组学未改变基因组序列但显示功能改变6A基因组与基因组学c基因组学的主要研究方式基因组学的主要研究方式是启动并实施各种生物的基因组计划。基因组计划的主要工作任务是绘制各种图谱。遗传图谱物理图谱序列图谱基因图谱转录图谱表达图谱功能图谱进化图谱基因组学蛋

4、白质组学转录组学代谢组学各种生物体蛋白质的时空特异性表达谱制作；各种生物体蛋白质的结构与构象分析；各种生物体蛋白质之间的相互作用谱制作。各种生物体蛋白质的结构与功能的关系研究；蛋白质组学（proteomics）的研究内容基于酵母双杂交技术的蛋白质之间相互作用探测程序Y2H转录启动DBADDBAD基因应答元件启动子报告基因诱饵蛋白筛查蛋白基因文库基于蛋白片段互补技术的蛋白质之间相互作用探测程序PCA酵母MAT-a单倍体细胞酵母MAT-a单倍体细胞aa交配氨甲喋呤平板氨甲喋呤平板二氢叶酸还原酶F1-2片段二氢叶酸还原酶F3片段诱饵蛋

5、白筛查蛋白a-aa-a蛋白质之间相互作用图谱的制作与分析酵母芽颈生长过程酵母自我吞噬过程基于免疫共沉淀技术的蛋白质-DNA相互作用探测程序ChIP转录调控因子组蛋白细胞核内破碎细胞DNAase处理转录调控因子特异性抗体免疫共沉淀释放克隆测序筛查到98个p53的新结合位点6A基因组与基因组学d基因组学的研究进展截止到2004年9月，已有205种生物的基因组完成测序，其中包括：真核生物19种；原核生物167种；古细菌19种。另外，还有更多种类的生物体已完成基因组草图甚至部分测序，如：牛、羊、猪、狗、猫、鸡、青蛙、海胆、蜜蜂、疟蚊、蕃

6、茄、苜蓿、燕麦、大麦、小麦、玉米、高梁、大豆等，微生物更是不不计其数。截止到2006年底，基因组完成测序的生物累计已达1600余种。从2010年起，国际上又启动了千人基因组计划。截止到2010年底，基因组完成测序的生物累计已达近5000种。6A基因组与基因组学e人类基因组的基本特征人类基因组的大小噬菌体大肠杆菌酵母拟南芥线虫果蝇水稻老鼠人类玉米小麦百合阿米巴虫2.0x105bp6.0x1011bp4.2x106bp1.0x107bp1.5x107bp1.0x108bp1.7x108bp4.3x108bp3.0x109bp3.3x

7、109bp5.4x109bp1.6x1010bp5.0x1010bp6A基因组与基因组学e人类基因组的基本特征人类基因组的结构人类基因组中含有大量的重复顺序和高度重复顺序，非重复顺序只占总基因组的大约54-58%。例如，tRNA和rRNA编码基因在人染色体DNA上的拷贝数分别为：18S/28SrRNA编码基因5SrRNA编码基因tRNA编码基因280200013006A基因组与基因组学e人类基因组的基本特征人类基因组的性质人体基因总数约为2.5万个95%以上的基因含有内含子结构每个基因的平均外显子数为7个基因的平均长度为16.3

8、kbmRNA的平均长度为2.2kb6B基因组图谱的制作基因组的遗传和物理图谱的制作有助于基因组的克隆与测序，它可以帮助人们将全套基因组以路标的形式分割成小片段，进行基因克隆、测序和鉴定，即所谓的top-down战略；如果将基因组DNA随机打断成片段，全部测序后，