基因组学 4

小是十分必要的。合适群体大小的确定与作图的内容有
关。 从作图效率考虑，作图群体所需样本容量的大小取决于以下 两个方面： ① 是从随机分离结果可以辨别的最大图距。 ② 是两个标记间可以检测到重组的最小图距。
3、图谱构建的理论基础
基因重组和连锁理论
遗传图谱构建的理论基础是染色体的交换与重组
基因的连锁是位于同一染色体上的基因在遗传过程
（1）形态标记
形态性状：株高、颜色、白化症等，又称表 型标记 控制性状的其实是基因，所以形态标记实质 上就是基因标记。 态标记的特征： 数量少 很多突变是致死的 受环境、生育期等因素的影响
（2）细胞学标记
明确显示遗传多态性的染色体结构特征和数
量特征：
染色体的核型
染色体的带型
基因组学之结构基因组学 part2
重点
• 基因组学的基本概念、基因组作图与测序 的原理和方法。
结构基因组学
1、概念和目的
2、基因组作图
遗传图谱 物理图谱 转录图谱 序列图谱
3、基因图谱
概念和目的
• 以全基因组测序为目标的基因结构研究弄清基因 组中全部基因的位置和结构，为基因功能的研究 奠定基础。 • 其目的是建立高分辨的遗传图谱、物理图谱、转 录图谱和序列图谱。
等或越简单，1cM图距平均对应的碱基对数量就越
少
遗传图的偏离
大量的细胞遗传学研究表明，染色体的各个区段交换 频率有很大的差别： ⑴ 近端粒区和远着丝粒区有较高的重组率，染色体 的某些位点之间比其他位点之间有更高的交换频率， 被称为重组热点（recombination hot point） ⑵ 性别也能引起重组率的差异：一般而言，由女性 减数分裂事件绘制的遗传图比男性的要长的多

比较概述基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的概
念、研究方法、优缺点及应用设想
组学omics,研究的是整体.按照分析目标不同主要分为基因组学,转录组学,蛋白质组学,代谢组学.
基因组学研究的主要是基因组DNA,使用方法目前以二代测序为主,将基因组拆成小片段后再用生物信息学算法进行迭代组装.当然这仅仅是第一步,随后还有繁琐的基因注释等数据分析工作.
转录组学研究的是某个时间点的mRNA总和,可以用芯片,也可以用测序.芯片是用已知的基因探针,测序则有可能发现新的mRNA, 蛋白组学针对的是全体蛋白,组要以2D-Gel和质谱为主,分为top-down和bottom-up分析方法.理念和基因组类似,将蛋白用特定的物料化学手段分解成小肽段,在通过质量反推蛋白序列,最后进行搜索,标识已知未知的蛋白序列.
代谢组分析的代谢产物,是大分子和小分子的混合物,主要也是用液相和质谱.
总而言之,这些技术都想从全局找变量,都是一种top-down的研究方法,原因很简单：避免‘只缘身在此山中’的尴尬.
但因为技术局限,都各有缺点,尤其是转录组和蛋白组数据,基本上颠覆了以前一直认为的mRNA水平能代表蛋白水平的观念,因为这两组数据的重合度太低.
所以目前很多研究都开始使用交叉验证方法.
无论如何,都需要对数据进行分析,有经验的分析往往能化腐朽为神奇.。

又称后基因组学（postgenomics) 基因的识别、鉴定、克隆 基因结构、功能及其相互关系
基因表达调控的研究
蛋白质组学（proteomics） • 鉴定蛋白质的产生过程、结构、功能和 相互作用方式
2 基因组图谱的构建
基因组计划的主 要任务是获得全 基因组序列 但是，现在的测 序方法每次只能 测800～1000bp 小基因组物种常 用鸟枪射击法
（restriction fragment length polymorphism，RFLP）
如有两个 DNA 分子（一对染色体），一 个具有某一种酶的酶切位点，而另一个 没有这个位点，酶切后形成的DNA片段长 度就有差异，即多态性。
• 利用限制性内切酶消化基因组DNA，形成大小 不等、数量不同的分子片段， • 经电泳分离， • 通过Southern印迹将DNA片段转移至支持膜 (尼 龙膜或硝酸纤维素膜)上， • 然后用放射性同位素(32P)或非同位素 (如地高 辛，荧光素)标记的探针与支持膜上的DNA片 段进行杂交。 • 不同基因组DNA酶切位点的改变，会使得 RFLP谱带表现出不同程度的多态性.
中英联合实验室
双脱氧终止法测序反应体系包括：
DNA polymerase
Template:(单链DNA模板)
Primer:（带有3-OH末端的单链寡核苷酸引物)
Mg2+ dNTP(dATP,dGTP,dCTP和dTTP) ddNTP(ddATP,ddGTP,ddCTP和ddTTP)
DNA自动测序
形态标记
能够用肉眼识别和观察、明确显示遗传多样性 的外观性状。 形态性状：株高、颜色、白化症等 又称表型标记 简单直观 数量少 很多突变是致死的 受环境、生育期等因素的影响

⚫ CYP3A4和CYP3A5被认为是在成人肝脏中表达的主要细胞色素P450，其中 CYP3A4在白人中占主导地位，而CYP3A5在黑人/非裔美国人中占主导地位。 两者具有重叠的底物特异性。
⚫ CYP3A4是CYP450 中代谢药物最多的一个酶，负责当今使用的约50-60％的 临床药物的代谢，覆盖面极广，包括对乙酰氨基酚，可待因，环孢素A，地西 冸和红霉素。它对类固醇激素的代谢也很重要。
有研究显示，由酶抑制剂引起的药物相互作用约占全部相互作用的70%，酶诱导剂引 起的相互作用约占23%，其它则占约7%。
关系
底物
诱导剂 抑制剂
药物
对乙酰氨基酚、胺碘酮、阿米替林、阿司咪唑、苯丙胺、卡马西平、西沙比利、克拉霉 素、氯米帕明、可卡因、可待因、氨苯砜、地洛他定、地西泮、地尔硫卓、非洛地平、 尼卡地平、硝苯地平、奥美拉唑、多佐胺、依那普利、红霉素、非尔氨脂、芬太尼、丙 米嗪、伊曲康唑、酮康唑、利多卡因、氯沙坦、甲苯妥英、美沙酮、甲氧氟烷、米安色 林、咪康唑、咪达唑仑、氯胍、普罗帕酮、奎尼丁、罗哌卡因、司来吉兰、舍曲林、七 氟醚、磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺吡嗪、坦索罗辛、特非那定、睾丸激素、甲氧嘧啶、 甲氧苄啶、维拉帕米、唑尼沙胺、乙琥胺、阿托伐他汀、辛伐他汀…
RYR1, SLC19A1, SLCO1B1, TPMT, TYMS, UGT1A1,
VKORC1
二级
ADH1A, ADH1B, ADH1C, AHR, ALDH1A1, ALOX5, BRCA1,
25
CYP1A2, CYP2A13, CYP2E1, CYP2J2, GSTT1, HMGCR, KCNH2, KCNJ11, NQO1, NR1I2, P2RY1, P2RY12, PTGIS,