首页 百科知识 对更多基因组进行测定

对更多基因组进行测定

时间:2022-02-17 百科知识 版权反馈
【摘要】:测定出基因组图谱后,需要对图谱进行“注释”,对每个基因进行精确定位。它们对人类基因组计划全序列测定、技术的完善起了重要的作用。比较基因组学是基于基因组图谱和测序基础上,对已知的基因和基因组结构进行比较,来了解基因的功能、表达机制和物种的进化的学科。在这些基因组之间进行比较证实了许多酿酒酵母ORF的真实性,并同时能够将大概500个可能的ORF从酿酒酵母目录库中删除,这些ORF在相关的基因组中没有同源物。
对更多基因组进行测定_医学分子生物学

测定出基因组图谱后,需要对图谱进行“注释”,对每个基因进行精确定位。由于不同物种之间大部分基因是相同的,因此其他物种基因图谱的绘制也会对人类基因图谱有借鉴作用。被列入人类基因组计划的五大模式生物为:E.coli,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),秀丽线虫(Caenorhabditis elegans),小鼠(Mus musculus)。它们对人类基因组计划全序列测定、技术的完善起了重要的作用。小鼠是经典的医学实验动物,其基因组组织、解剖学结构、发育过程、生化代谢途径等都与人较为接近,且已建立了近千种不同的株系、上万个表型较为明确的人类免疫模型,这些都为人类基因组的研究,特别是人类疾病基因的克隆提供了较为理想的材料。关于小鼠基因组方面的研究,私营公司Celera已经抢在人类基因组计划之前开始进行了。与小鼠相比,大鼠体型较大,生理学特征易于研究,也是多种疾病的重要模式动物。

所有这些测序计划都是为了最终的目标——通过比较基因组学来研究人类基因组。比较基因组学(comparative genomics)是基于基因组图谱和测序基础上,对已知的基因和基因组结构进行比较,来了解基因的功能、表达机制和物种的进化的学科。因为不同物种间功能基因有相当大的保守性,每测定一种物种的基因组,科学家对人类基因组的认识就增加一分。NHGRI的基因组学家Green E.已经通过对狗、猫、马、牛、狒狒和其他5种脊椎动物基因组的比较,定位了与囊性纤维化和威廉斯综合征相关的基因。Whitehead中心ELander小组正在开展酵母菌和另几类真菌基因组的研究,探讨不同进化分支的种类在表型上的差别,且已经证明比较基因组学在酿酒酵母基因组中定位基因是很有用的,因为现在不只是可以获得酿酒酵母的全部或部分序列,还可以获得其他16种与酿酒酵母相关性最近的半子囊菌类的全部或部分序列。在这些基因组之间进行比较证实了许多酿酒酵母ORF的真实性,并同时能够将大概500个可能的ORF从酿酒酵母目录库中删除,这些ORF在相关的基因组中没有同源物。运用同线性(synteny)(基因顺序的保守性)可以使分析更加有力,同线性是由这些相关酵母基因组序列而表现出来的。虽然每种基因组都有它自己种属特异性的重排,但实际上在酿酒酵母基因组中仍有一些区域的基因顺序与一种或多种相关基因组中的顺序相同。这就使同源基因的鉴别变得很容易,但更重要的是可以非常自信地将假ORF,特别是短ORF丢弃掉,因为可以详细搜索假ORF在相关基因组中的预期位置,以确保不存在同类假ORF(图2-25)。

图2-25 运用同线基因组之间的比较检测短ORF的真实性

在此例中,ORF存在于4个相关基因组中的3个基因组中,因此就可能是一个真正基因。模式生物基因组研究揭示了人类疾病基因的功能,利用基因顺序上的同源性克隆人类疾病基因,利用模式生物实验系统上的优越性,在人类基因组研究中的应用比较作图分析复杂性状,加深对基因组结构的认识。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈