基因功能的研究方法 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究3. 1新基因的生物信息学分析(基因结构及编码产物功能预测)3. 1 . 1 新基因的电子克隆:利用表达序列标签 (EST) 数据库发现新基因也被称为基因的电子克隆。①从数据库或 PubMed寻找感兴趣的 cDNA或氨基酸序列; ②相同 Unigene或cluster的 EST片 段归类在一起 , 并初步拼接和校对;③基于 GenBank完整 EST数据库的 EST拼接、 校对并尽可能延长获得的大片 段或全长 cDNA, 称为 Contig; ④ Contig输入 nr数据库通过BLAST查新选留新颖 Contig; ⑤再通过 GenBank完整 EST数据库比对确定最终 cDNA Contig; ⑥分析开放阅读码框 (ORF) 、 Kozak规则、 加尾信号、 多 聚腺苷酸 (PolyA) 等;⑦获得新基因全序列 [包括内 含子 ( intron) 和外显子 (exon) 序列 ] , 定位于染色体上并作图。 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 1新基因的生物信息学分析(基因结构及编码产物功能预测)3. 1 . 2新基因的结构区域预测:①对编码区进行统计特性分析②启动子分析识别出启动子对认识基因组功能、 基因表达调控机制以及人类疾病与启动子多态性或突变有很大的帮助。启动子是基因表达所必需的重要序列信号 , ③内含子 /外显子剪接位点(GT/AG规则)④翻译起始位点(“Kozak规则 ”)⑤翻译终止信号 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 1新基因的生物信息学分析(基因结构及编码产物功能预测) 3. 1. 3新基因的功能预测: 序列同源比较: 主要方法有同源检索(NCBI 数据库的 Bl astn) 和多序列对齐 (mul ti pl e sequence al i gnment, MSA) 3. 1. 4蛋白质结构与功能预测: 从氨基酸组成辨识蛋白质、 蛋白质物理性质预测(如等电点、 分子量、 酶切特性、 疏水性等) 。 蛋白质结构预测(蛋白质二、 三级结构及特殊结构预测) 、 蛋白质功能的预测(通过相似序列的数据库比对确定功能、 确定序列特性、 通过序列模体数据库等的比对确定功能) 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究蛋白质功能的预测及方法:Ⅰ .通过相似序列的数据库比对确定功能 3. 功能基因 组学研究的内容及策略究的内容及策略3. 功能基因 组学研蛋白质功能的预测及方法:Ⅱ .确定序列特性 3. 功能基因 组学研究的内容及策略究的内容及策略3. 功能基因 组学研蛋白质功能的预测及方法:Ⅲ.通过序列模体数据库等的比对确定功能 新基因功能的实验室研究:3. 2新基因的体内表达规律分析3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究要开展新基因功能的研究工作, 首要的研究任务就是摸清新基因在体内的表达规律, 这包括从 mRNA 和蛋白质两个水平上来对其基因表达谱进行分析, 即看其在各种不同的正常或病态组织细胞中是否表达以及表达的水平高低等 。 新基因在某一特定的正常组织细胞中的表达水平高往往提示其在其中发挥着重要作用。 3. 2新基因的体内表达规律分析3. 功能基因 组学研究的内容及策略究的内容及策略3. 功能基因 组学研 3. 2新基因的体内表达规律分析3.功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3.功能基因 组学研究 3. 功能基因 组学研究的内容及策略的内容及策略3. 功能基因 组学研究 3. 3新基因的功能获得分析 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 3新基因的功能获得分析 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 3新基因的功能获得分析 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 4新基因功能失活分析 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 4新基因功能失活分析 3. 4. 1基于核酸的基因沉默技术 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 4新基因功能失活分析 3. 4. 1基于核酸的基因沉默技术 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 4新基因功能失活分析 3. 4. 1 基于核酸的基因沉默技术 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 4新基因功能失活分析 3. 4. 2基因敲除技术 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 5新基因编码产物相互作用蛋白的研究 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 6新基因多样性的研究随着人类和动植物基因组序列测定的纵深发展, 基因组变异已成为研究热点,尤其是SNPs的筛选及其检测倍受关注, 己成为继限制性酶切片 段长度多 态性和微卫星之后的第三代DNA遗传标记, 正在医学、 农学等众多 领域发挥着巨大作用 。 SNP (Single Nucleotide Polymorphism) 即单核苷酸多 态性,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多 态性。 SNP数量大, 分布广,在任何已知或未知基因附近都可能找到众多 的SNP, 随着新的SNP标记的发现和定位, 生物遗传连锁图谱标记密度将日 益增加, 能够将数量性状位点(QTL) 定位在更小的染色体区域内 , 也为更多 的主基因的发现和定位打下良好的墓础; 而且, 高密度SNP遗传图谱的出 现使我们可以更精确的进行标记辅助选择(MAS) 和标记辅助导入(MAI) , 降低或消除目 的基因之外的遗传背景的干扰, 这将为基因育种提供前所未有的便利工具。 3.功能基因 组学研究的内容及策略内容及策略3.功能基因 组学研究的 3. 6新基因多样性的研究由于部分位于基因内 部的SNP可能会直接影响产物蛋白质的结构或基因表达水平, 因此, 侯选基因SNPs的检测与基因功能的鉴定密切相关, 属于基因功能鉴定的一个非常重要内容。 另 外, 由于SNPs在基因组中的相对高频分布, 使得其非常适合用 于关联分析。 基因SNPs与经济性状关联分析的结果又可进一步印证基因的生物学功能。 4本人在牛功能基因 组学研究领域所做的工作研究领域所做的工作4本人在牛功能基因 组学 4. 1 牛ANGPTL4基因的分离、 定位及其与牛经济性状的关联研究 4. 2牛ANGPTL4基因的表达与功能定位研究(下一步要开展的工作) 牛牛ANGPTL4ANGPTL4基因的表达基因的表达与功能定位研究与功能定位研究研究领域所做的工作4本人在牛功能基因 组学4本人在牛功能基因 组学研究领域所做的工作4.2牛ANGPTL4基因的表达与功能定位研究 牛牛ANGPTL4ANGPTL4基因的表达与功能定位研究基因的表达与功能定位研究 谢 谢!The End