比较基因组学与分子进化.ppt

希特勒希特勒的侄子威廉希特勒的侄孙第49页,共59页，2024年2月25日，星期天伦敦帝国理工学院的研究人员也通过多次全基因组关联分析（Genome-wideassociationstudy，GWAS），发现了多个包括糖尿病、冠心病、精神分裂症、阿尔茨海默、乳腺癌、肺癌、胃癌在内的与现代热点疾病相关的基因。第50页,共59页，2024年2月25日，星期天小鼠—十分重要的模式生物繁殖率高、近交系；对多种毒素和病原体易感；对致癌物敏感，自发性肿瘤多；药物筛选、药效、毒性试验、肿瘤模型

第51页,共59页，2024年2月25日，星期天模式生物基因组研究加深了对基因组结构的认识人类的基因很大，在人类基因组全部测序完成之前，已有一些cDNA上测序。所以其基因组结构可能尚属未知。利用低等模式生物基因组较小、呈压缩状态，就可能用节约的方法在基因组水平上测序。展示基因组的结构，包括内含子和外显子的边界和周围序列，还可能包括调节因子，如启动子和增强子。不但为基因结构的研究，也为相关基因的进化提供了信息。第52页,共59页，2024年2月25日，星期天

利用模式生物基因组研究信息研究人类疾病基因的可行性定位克隆是一项有效的疾病基因克隆的手段。但是如果仅仅依靠位置信息进行定位克隆，将十分费时费力。比较生物学这个名词在许多文献中出现，模式生物基因组研究的结果被大量地用于人类基因组的研究，成为人类疾病基因克隆的一条捷径。第53页,共59页，2024年2月25日，星期天神奇的拟南芥第54页,共59页，2024年2月25日，星期天拟南芥优势植株小，１５ｃｍ高，最高３０～４０ｃｍ；占用空间小；可温室和培养皿培养。取材方便，生长易于控制；生活周期很短，一个生活周期６～８周，无明显季节性；每株可产上万粒种子，为子代性状分析提供足够群体，易于扩增变异株种子库，理想的诱变实验材料；典型的自交繁殖植物，开花后一般为自体受精，人工诱变后直接筛选变异株的纯合子；亦可进行异花授粉，实现人工杂交；经人工诱变或天然群体筛选可产生十分理想的突变株；二倍体，其单倍体染色体数为５；最小高等植物基因组：115Mb（而水稻450Mb，玉米6600Mb，小麦16000Mb，三个基因组全序列均完成）完成了大量的基础研究，十分丰富的基础信息，大量突变体，成熟转化方法等。第55页,共59页，2024年2月25日，星期天2000年12月，第一个植物基因组拟南芥被全部测序，全长125Mb?十字花科的显花植物（地球上的统治者，为地球大陆提供绿色外衣，为动物提供食物、氧气）近缘物种：油菜、卷心菜、甘蓝生活周期短--6周植株较小、一个植株产生很多种子5条染色体构成，包含约125Mb、编码约2.57万个基因拟南芥第56页,共59页，2024年2月25日，星期天水稻重要的粮食作物；单子叶植物基因组研究的模式植物；应用经典遗传学理论，20世纪60年代以矮化育种为标志的“绿色革命”和70年代的水稻杂种优势利用，使水稻产量有了前所未有的突破之后水稻产量停滞不前21世纪新的“绿色革命”--基因组的研究第57页,共59页，2024年2月25日，星期天小麦异源六倍体，含有A、B和D三个基因组水稻基因组的40倍、人类基因组的5.5倍中科院遗传与发育生物学研究所与深圳华大基因研究院等合作，完成了小麦A基因组草图的绘制，开启了全面破译小麦基因组的序幕。第58页,共59页，2024年2月25日，星期天*感谢大家观看第59页,共59页，2024年2月25日，星期天******3.基于芯片技术的比较基因组学研究以已知序列基因组为参考，通过芯片技术，进行未测序基因组与参考基因组间的比较基因组杂交分析；检测待比较基因组中对应DNA区域的存在、缺失、变异；成本较低，研究结果可靠性较高，应用前景广阔。比较基因组学的研究方法第17页,共59页，2024年2月25日，星期天基因组成的相似性基因共线性：基因排列顺序的一致性；宏观共线性：遗传连锁图上锚定标记排列次序的一致性；微观共线性：物理图上基因序列的一致排列；进化距离非常近的物种间保持很好的微观共线性；在进化过程中，基因共线性被各种因素所破坏，进化距离越远的物种之间基因共线性越差；物种间共线性程度可作为衡量它们之间进化距离的尺度。比较基因组学的研究方法第18页,共59页，2024年2月25日，星期天高度保守和高度变异X染色体极为保守，人类和猫的X染色体具有纵贯全条的共线性；在保守性较低的区段，基因进化速率快于整个基因组的平均进化速率；种间基