基因組學(xué)及相關(guān)組學(xué)

基因組學(xué)及相關(guān)組學(xué)第1頁/共27頁基因組學(xué)（genomics）是指對整個基因組的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系以及基因之間相互作用進行探索的一門科學(xué)。第2頁/共27頁第一節(jié)基因組學(xué)Section1Genomics第3頁/共27頁人類基因組計劃的歷史FrederickSanger第4頁/共27頁WernerArber

DanielNathansHamiltonSmith第5頁/共27頁RobertSinsheimerRenatoDulbecco第6頁/共27頁Chernobyl第7頁/共27頁JamesWatson第8頁/共27頁人類基因組計劃（humangenomeproject，HGP）從1990年開始實施，其目標是用15年時間，測定出人類基因組DNA的全部堿基序列。第9頁/共27頁楊煥明該計劃先后有六個國家的數(shù)千位科學(xué)家直接或間接參與了HGP的工作。1999年9月，中國加入國際基因組計劃。第10頁/共27頁FrancisCollinsCraigVenter第11頁/共27頁2000年6月26日，偉大的時刻終于來臨，美國總統(tǒng)克林頓等六國領(lǐng)導(dǎo)人共同宣布人類基因組計劃的草圖完成。人類基因組全部DNA堿基序列的測序工作于2003年4月基本結(jié)束；2006年4月，最后一個染色體的測序工作完成。第12頁/共27頁人類基因組計劃的研究內(nèi)容：遺傳圖、物理圖、轉(zhuǎn)錄圖和序列圖。第13頁/共27頁二、人類基因組計劃的醫(yī)學(xué)中的意義人類基因組計劃在醫(yī)學(xué)中的意義主要體現(xiàn)在：通過對基因結(jié)構(gòu)與功能的研究，推動了在分子水平上對各種生理功能的認識。推動了基因組信息與疾病易感性的研究。促進了對癌癥的研究。促進了對疾病遺傳學(xué)背景的研究。促進了藥物基因組學(xué)的研究。第14頁/共27頁第15頁/共27頁《水稻（秈稻）基因組的工作框架序列圖》。

第16頁/共27頁第三節(jié)蛋白質(zhì)組學(xué)Section3Proteomics第17頁/共27頁蛋白質(zhì)組學(xué)（Proteomics）主要研究某種生物體、組織器管、細胞或亞細胞結(jié)構(gòu)在特定條件下所表達的全部蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量。蛋白質(zhì)組學(xué)的研究遠比基因組學(xué)的研究更為復(fù)雜、難度更大。第18頁/共27頁雙向電泳分離技術(shù)、生物信息學(xué)處理技術(shù)以及蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)被稱為蛋白質(zhì)組研究的三大技術(shù)。第19頁/共27頁（一）雙向電泳分離技術(shù)利用蛋白質(zhì)分子所帶電荷及分子量的不同，將混合的蛋白質(zhì)樣品首先置于IPG膠上進行等電聚焦（IEF）分離，然后再置于變性聚丙烯酰胺凝膠（SDS）上進行分離。此法通常可分離到1000~10000種不同的蛋白質(zhì)。第20頁/共27頁雙向電泳示意圖第21頁/共27頁雙向電泳分離結(jié)果圖第22頁/共27頁（二）生物質(zhì)譜與蛋白質(zhì)鑒定目前，對蛋白質(zhì)的鑒定主要根據(jù)其屬性參數(shù)，如分子量、等電點、氨基酸組成、肽序列標簽及肽質(zhì)量指紋圖譜等，在生物信息數(shù)據(jù)庫中進行檢索進行鑒定。第23頁/共27頁串聯(lián)質(zhì)譜儀第24頁/共27頁二、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫進行蛋白質(zhì)組學(xué)研究廣泛使用的生物信息數(shù)據(jù)庫主要是Swiss-Prot/TrEMBL建立的蛋白質(zhì)分析專家系統(tǒng)（Expasy）。該數(shù)據(jù)庫已收集了大量已知的蛋白質(zhì)序列、肽指紋圖譜及序列標簽，對于蛋白質(zhì)的鑒定非常有用。第25頁/共27頁三、蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用隨著蛋白質(zhì)組學(xué)研究的發(fā)展，目前已衍生出其他相關(guān)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，如比較蛋