醫(yī)學遺傳學課件-人類基因組學

第四節(jié)人類基因組學人類基因組學（humangenomics）是研究人類基因組組成，基因組內各基因的精確結構、相互關系以及表達調控的科學。199019952000200520102015HGPEGPHapMapHEPTCGADNA元件大全3D核小體計劃人類基因組計劃及其延伸計劃一覽圖一、人類基因組計劃GenomicstobiologyGenomicstohealthGenomicstosocietyGeneBank：美國國家生物技術信息中心（NCBI）EMBL：歐洲生物學信息研究所（EBI）DDBL：日本信息生物學中心（CIB）生物信息學已改變了基礎生命科學研究的運作方式，極大地提高了工作效率。國際上三大公共基因數(shù)據(jù)庫：人類基因組的結構特征：不到3萬個編碼基因，僅相當于線蟲和果蠅的兩倍，但其編碼的蛋白組復雜。許多特征在基因組上分布不均一：基因、GC含量和CpG

島等。人類基因組中含有大量的SNP。可變剪接類型S100A4

S100calciumbindingproteinA4[

Homosapiens

(human)]人類基因組的結構特征：不到3萬個編碼基因，僅相當于線蟲和果蠅的兩倍，但其編碼的蛋白組復雜。許多特征在基因組上分布不均一：基因、GC含量和CpG

島等。人類基因組中含有大量的SNP。二、環(huán)境基因組計劃（EGP）EnvironmentalGenomeProject許多慢性疾?。ㄈ缒[瘤）都是環(huán)境危險致病因素作用于具有遺傳易感基因的個體所致。環(huán)境應答基因（environmentalresponsegene）的多態(tài)性是造成人群易感性差異的重要原因。環(huán)境基因組即指基因組中環(huán)境應答基因的總和。環(huán)境基因組計劃的主要目的即在于研究環(huán)境應答基因的多態(tài)性，并探索基因與環(huán)境的相互作用。三、人類單體型作圖計劃（HapMap）Humanhaplotypemappingproject單核苷酸多態(tài)性（singlenucleotidepolymorphism，SNP）是指在不同個體的DNA序列上的單個核苷酸的差異，在人類基因組中廣泛存在。相鄰的SNPs位點傾向于一起傳遞（連鎖）。位于染色體上某一區(qū)域的一組相關聯(lián)的SNP位點稱作單體型（haplotype）。其他相關延伸計劃人類DNA元件百科全書計劃人類表觀基因組計劃癌癥基因組計劃三維核小體計劃一、結構基因組（基因組作圖）第五節(jié)基因組學研究1遺傳連鎖圖（geneticlinkage

map）定義：通過遺傳重組所得到的基因線性排列圖稱為遺傳連鎖圖。通過計算連鎖的遺傳標志之間的重組頻率,確定它們的相對距離。遺傳圖距單位為厘摩(cM),

每單位厘摩定義為1%重組率。遺傳標記（geneticmarker）：可以是任何一種呈孟德爾遺傳的性狀或物質形式，如：基因、血型、血清蛋白、DNA多態(tài)標記等。確定其在基因組中的位置后，可作為參照標記用于遺傳重組分析。

第一代（1975）限制片斷長度多態(tài)（RFLP）

分布數(shù)量105

多態(tài)程度較低,利用價值受限第二代（1989）短串聯(lián)復制序列長度多態(tài)(STR)

分布數(shù)量＞104

高度多態(tài)第三代（1996）單核苷酸多態(tài)（SNP）

分布數(shù)量3×106

一般為二態(tài)單體型分析DNA遺傳標記2物理圖（physicalmap）

定義：是利用限制性內切酶將染色體切成數(shù)個片段，根據(jù)重疊序列把片段連接成染色體，確定遺傳標志之間物理距離的圖譜。將隨機長度的DNA片斷在染色體上的排列順序確定下來。這些克隆DNA片斷連接起來，形成重疊克隆群（Contig），再將一個個重疊克隆群（Contig)相連成線狀，覆蓋整個染色體。這主要靠序列標簽位點（STS）作路標來實現(xiàn)。1.基于圖譜的方法：即在物理圖基礎上，將各個BAC克隆片段切成更短的片段，形成亞克隆分別進行測序，再將相互重疊的讀出序列組裝成連續(xù)重疊線。2.“全基因組鳥槍法”測序：即直接將基因組DNA分割成2kb左右的小片段進行隨機測序，再用超級計算機組裝成重疊線。所形成的序列圖稱celera序列。

……………ACGTCCGATCGGTTCATGCC

TCGGTTCATGCCAATGCCGTCC…………全基因組測序策略：測序技術第一代測序：定性分析第二代測序：高通量測序，可以定量分析第三代測序：對單個DNA分子測序二、FunctionalGenomics（一）研究內容：1.蛋白編碼基因2.非編碼RNA3.調控元件4.可變剪切5.基因組的三維結構特征二、FunctionalGenomics（二）研究手段：1.基因表達譜的研究2.RNA-seq研究3.基因的功能富集研究（基因分類）4.轉錄因子對基因轉錄調控的研究