基因组学(结构基因组学和功能基因组学).doc

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1、问:基因组学、转录组学、蛋白质组学、结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学研究有哪些特点?答:人类基因组计划完成后生物科学进入了人类后基因组时代,即大规模开展基因组生物学功能研究和应用研究的时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。以功能基因组学为代表的后基因组时代主要为利用基因组学提供的信息。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(structuralgenomics和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functionalgenomics。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段,以建立生物体高分辨率遗传

2、、物理和转录图谱为主。功能基因组学代表基因分析的新阶段,是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能,它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。功能基因组学(functionalgenomics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的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,

3、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,cDNA微阵列,DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异,因此需要建立模式生物体。功能基因组学中文名称:功能基因组学英文名称:FunctionalGenomics学科分类:遗传学注释:运用遗传技术,通过识别其在一个或多个生物模型中的作用来认识新发现

4、基因的功能。功能基因组用功能不明的分离基因作为起始点,然后选择具有该同源基因的生物模型。这一生物模型可以是简单的酵母细胞或复杂的线虫甚至老鼠。基因被选择性的用多种遗传技术灭活,在此生物体上选择性去除的效果被确定。通过这种方法去除基因,它对生物功能的贡献就能够被识别。功能基因组在评估和检测新药时十分有用。在另一种方法中,一整套基因被系统地灭活,人们就可以检测其对特定细胞功能的影响。这里,一个新的基因和其功能就同时被识别了。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

5、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(structuralgenomics和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functionalgenomics,又被称为后基因组(postgenome研究。功能基因组学(Functuionalgenomics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

6、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(serialanalysisofgeneexpression,S

7、AGE,cDNA微阵列(cDNAmicroarray,DNA芯片(DNAchip等。