基因组测序与序列组装docWord下载.docx

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数亿个序列首尾相连排列并集中在染色体的特定部分（如端粒着丝粒等）。

）也称为卫星DNA的中等重复序列:

通常分散在整个基因组中，长度和拷贝数在单个序列中彼此相差很大:

基因主要位于单个序列中。

在序列动物中占约%的单个序列和在植物中占%的单个序列的DNA的复性遵循二级反应动力学，其可表达如下:

当KC反应达到t=CtC=单链DNA的初始浓度时，dCtdt=单链DNA的KC浓度k=复性速度恒定序列复杂性Cot（）=K（molSecL）恒定CtC

　　遗传信息的物理和功能单位包括产生多肽链或功能性核糖核酸所必需的所有核苷酸序列。

　　基因分类:

什么是编码蛋白质的基因，如核糖核酸基因、核糖核酸基因、核糖核酸基因等？

基因不连续内含子和外显子:

大多数真核蛋白质基因的编码序列（外显子）被长的或短的非编码序列（内含子）分开。

在基因家族中具有相同或相似序列的一组基因，其中一些也具有相似的生物学功能并能相互补偿。

例如，由功能基因衍生的DNA序列产生的假基因（假基因）已经失去了活性，这是由于由重复产生的假基因处理的假基因。

一种截短型重叠基因，由核糖核酸转录成核糖核酸，然后整合到基因组中。

可以在同一段DNA中携带两种不同蛋白质信息的重叠基因有以下情况:

*一个基因完全在另一个基因内*部分重叠*两个基因共享几个碱基对*一个基因完全在另一个基因内，例如B和AE和D具有不同的读码结构*部分重叠例如k和C*两个基因共享几个碱基对例如D和JTAATGD终止密码子j起始密码子DNA测序方法链终止方法测序化学降解方法测序自动测序非常规DNA测序链终止方法基本原理:

待测DNA分子的序列可以通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链来读取，因为合成的互补链可以随机终止不同位置的反应，从而产生只有一个核苷酸差异的DNA分子。

　　制备单链模板的技术路线和要求退火单链模板和一小段引物分别加入脱氧核糖核酸聚合酶脱氧核糖核酸分别在泳道中加入少量的脱氧核糖核酸聚合酶脱氧核糖核酸电泳根据质粒单链DNAC噬菌体脱氧核糖核酸聚合酶链反应中泳道脱氧核糖核酸克隆末端位置的碱基分别读出基因序列A核酸外切酶活性核酸外切酶活性核酸外切酶活性核酸外切酶活性核酸外切酶活性核酸外切酶的碳原子与氢原子相连，而不是通过羟基化学降解测序的基本原理:

将化学基团引入选定的核苷酸碱基，然后用化合物处理。

该DNA分子在修饰位置降解技术路线，将双链DNA样品变为单链darr，并在同一方向的每条单链末端用放射性同位素标记，从而表明分别用不同的方法处理该DNA条带darr，得到只有一个核苷酸差异的降解的DNA群体darr电泳，一种化学技术基础特异性修饰方法GPh，由MaxamGilbert方法用于读取核酸的核苷酸序列，用硫酸二甲酯对n进行甲基化，使得对碱基断裂CC键具有特殊敏感性的AGpH哌啶羧酸，能够使嘌呤环的n原子化，从而导致脱嘌呤，从而削弱腺嘌呤和鸟嘌呤的糖苷键CT肼能够打开嘧啶环。

当CmolLNaCl在后者环化成五元环后容易被除去时，哌啶自动测序的基本原理使用肼除去胞嘧啶的化学测序实例与链终止测序方法相同。

只有ddNTP标记有不同的荧光颜色，如ddATP标记的红色荧光、ddCTP标记的蓝色荧光、ddGTP标记的黄色荧光和ddTTP标记的绿色荧光。

因为每种ddNTP都有自己特定的荧光颜色，所以它被简化为非常规的测序毛细管电泳，带有种子碱基的单通道同时解释。

毛细管电泳取代了聚丙烯凝胶板电泳，节省了时间，加快了测序过程。

其他程序使用相同的链终止法或化学测序法对脱氧三磷酸核苷酸进行定点测序，以在连接到脱氧核糖核酸末端时释放焦磷酸（PPi）。

焦磷酸在磷酸化酶的作用下转化为化学能并发光。

因此，一次仅向反应溶液中加入种子核苷酸。

当添加的核苷酸结合时，反应溶液发出亮点，并记录核苷酸类型。

当核苷酸不结合时，反应溶液中的核苷酸酶迅速分解核苷酸。

根据用于测量DNA序列DNA芯片测序的基本原理，在芯片上排列不同序列的寡核苷酸，在每个有序的寡核苷酸阵列中的指定位置排列待检测的DNA分子和芯片温浴，所有能够杂交的寡核苷酸在确定的位置发出信号，然后根据获得的信息对寡核苷酸序列进行比较和组装。

拼接完整的DNA序列和利用基因芯片进行杂交测序的原理是序列组装随机测序和序列组装随机测序的原理，也称为鸟枪序列组装原理:

从被测序列的小片段中直接发现相互重叠的测序克隆。

然后依次延伸到两侧相邻的序列，其优点是不需要预先知道任何基因组情况。

测序问题CAATGCATTAGCAGCCAATGCGAP安装错误示例:

流感嗜血杆菌基因组的测序和顺序组装纯化基因组的超声波中断脱氧核糖核酸琼脂糖电泳收集的脱氧核糖核酸片段、纯化的脱氧核糖核酸构建成质粒载体脱氧核糖核酸随机选择克隆用于二次测序，所获得可读序列被组装成覆盖整个基因组范围的独立序列重叠组，在重叠组、序列间隙和物理间隙之间仍然存在间隙。

当DARR载体或宿主细菌被不正确地选择并丢失用于测序时；

测序解决方案缺失；

通过使用相邻的已知序列作为探针解决方案来筛选现有的基因组文库；

用其他宿主细菌和载体重建文库以限制测序和测序；

这是指将染色体片段的DNA序列组装成一些微生物基因组，并绘制遗传和物理图谱。

这种方法也用于测序。

例如，拟南芥基因组的测序完全基于克隆重叠群。

首先对每个BAC克隆进行随机测序，然后进行序列组装。

水稻基因组测序计划采用的策略与基于基因组图谱指导测序和序列组装的鸟枪法相同，即所谓的鸟枪法指导测序或指导测序。

　　该方法在人类基因组进入测序和组装阶段时采用，基本步骤如下:

a、构建平均Kb的人类基因组质粒文库，进行双向测序；

b、构建平均Kb的人类基因组质粒文库，进行双向测序，读取末端序列c，参考人类基因组图谱，特别是大量STS标记作为起点，进行序列组装并排列成重叠的克隆组，首先将染色体分成相对大的片段（几十个几百Kb），这些大片段利用分子标记排列成重叠的克隆组（Contig），分别测序后组装的策略称为基于克隆群体的策略（contigbased）。

ABCABC大片段重叠群小片段测序和组装两种策略的比较鸟枪法策略指导测序策略构建没有背景信息的克隆群体（遗传、物理图）。

时间很短，需要几年的时间，而大型计算机需要获得一个草图其他测序路线，以获得优先测序重要区域的精细地图。

人们优先考虑感兴趣的基因或与疾病相关的基因的测序。

例如，人类主要组织相容性复合体区域位于染色体数目上，这与人类免疫系统有关。

因此，优先测序EST是基因组图谱的一个重要分子标记。

EST作为探针可以很容易地从cDNA文库中筛选出所有的基因。

其基因组的基因序列的优势可以从BAC克隆中找到:

AmRNA可以直接反转录成cDNA，并且该cDNA文库相对容易构建B来测序大量的cDNA文库，从而获得大量的CEST序列作为基因的编码区，不包括内含子和基因间区。

一次测序的结果足以鉴定人类基因组计划所代表的基因。

人类基因组计划（HUMANGEPROJECT）启动了中国加入该计划所承担的任务，即人类染色体短臂上约1000Mb的测序任务。

　　人类基因组计划的目标是阐明人类基因组中1亿个碱基对的序列发现了所有人类基因及其在染色体上的位置。

破译所有人类遗传信息使人类能够在分子水平上第一次完全理解自我解码生命、理解生命的起源、理解生命的生长和发育规律，理解物种和个体之间差异的原因、理解疾病产生的机制和生命现象如长寿和衰老、为疾病的诊断和治疗提供科学依据。

　　人类基因组草图的完成日期是人类历史上值得纪念的一天。

　　人类基因组的工作草案已经起草完毕，并于今天向世界公布。

　　最终完成的图谱要求用于测序的克隆能够忠实地代表常染色体的基因组结构，并且序列错误率小于万分之一。

　　基因组测序策略基因组测序策略收集志愿者的基因组样本，构建不同大小的基因组文库。

kb和kb完成了大约10，000个插入端的测序。

基因库下载的双端序列的总长度PFP公布了主要关于巴克隆序列的公开数据。

将全Mb随机测序和序列组装方法与导向测序和序列组装方法相结合，进行序列组装B国际人类基因组测序策略，构建BAC克隆darr限制性内切酶处理获得指纹darr，根据指纹重叠法形成BAC克隆重叠群darr，根据STS标记在物理地图上标定BAC克隆重叠群darr，DARR的每一个BAC克隆都采用了射枪测序，组装人员将BAC插入序列与BAC克隆指纹极性重叠组进行比较，并将读取的序列锚定到物理图谱上，以确定人类基因组测序结果基因的数量是10，000、10，000还是人类遗传基因的数量比最初估计的少得多。

　　目前的研究表明，人类基因组中大约有10，000到10，000个蛋白质编码基因，这只是果蝇基因数量的两倍。

人类只有10个基因，而老鼠没有。

　　这一结论是从两个主要科学研究小组在脱氧核糖核酸层面的数据中得出的，而人类的10，000多个基因是从核糖核酸层面得出的。

　　因此，这些数据不能反驳人类有10，000个基因的说法。

　　在人类基因组研究中令人惊讶地发现，牛染色体是基因最丰富、染色体数目最少的染色体。

bull发现并定位了许多功能基因，其中一些仍然未知。

热点和广阔的沙漠存在于功能牛的人类基因组中。

　　在染色体上，有基因聚集和密集分布的区域，也有只有无用的DNA不包含或包含少数基因成分的大区域。

　　基因组的大约/区域没有基因片段。

　　BULL。

%基因包含重复序列。

　　这表明最初被认为是垃圾的DNA也发挥了重要作用，应该进一步研究。

　　什么是人类的单核苷酸多态性？

%遗传密码相同，但差异小于。

%不同的群体只有10，000个核苷酸的差异。

　　这些差异是由构成不同个体遗传基础的单核苷酸多样性（SNP）引起的。

个体的多样性被认为是遗传疾病的原因。

　　人类之间在整个基因组序列上的差异只有万分之一，这表明人类的不同物种和属之间没有本质的差异。

　　人类基因组计划的意义随着人类基因组的逐渐解码，一幅生命地图将被绘制出来，人们的生活也将发生巨大的变化。

　　人类基因研究的意义在于它可以支持和促进生命科学中一系列重要的基础研究。

　　例如，基因组遗传语言的解码基因的结构和功能与生命起源和进化的分子机制细胞发育、生产、分化、疾病发生的机制等有关。

　　人类基因组计划理论个人DNA序列隐私权如:

二等基因携带者可能会受到歧视，职业限制，医疗保险等问题B基因专利问题人类基因组计划伴随着人类基因组计划的快速进展，整个基因序列被逐渐而完全地检测出来，导致大量的序列不知道任何功能信息。

　　因此，在HGP完成之后，也就是说，在所有人类基因已经被测序之后，仍然有必要解码存储在基因组中的遗传语言识别、隔离、识别和克隆所有基因以理解每个基因的功能以及基因之间的相互作用和相互关系。

　　水稻基因组年:

中国科学家完成水稻基因组测序和初步分析。

　　令人惊讶的是，大米中的基因比人类多。

　　水稻中大约有一万个人类基因和一个基因。

　　因此，水稻基因组可以说是继人类基因组之后最大的基因组，也是迄今已知最大的植物基因组。

　　由于大米是世界一半以上人口的主食，因此解决全球粮食问题意义重大。

　　本章重点介绍人类基因组测序项目的链终止方法。

了解其他基因测序方法和基因拼接方法。

本章结束。

谢谢你！

第二，基因组序列的解释基因组序列中包含的所有遗传信息是什么？

基因组作为一个整体是如何运作的？

用什么方法找到基因并研究它们的功能？

主要内容是:

寻找基因获取基因的全长cDNA序列，确定基因在DNA序列中的位置，研究基因的功能基因表达，蛋白质组学，寻找基因，根据开放阅读框架预测基因A起始密码子ATG的第一ATG，根据基于已知数据统计结果的科萨克规则确定第一ATG，所谓的科萨克规则是由第一个ATG侧翼序列的碱基分布所满足的统计规则。

ATG的碱基ATG分别标记为，位置的科萨克规则可以描述如下:

（）位置G（）的优选碱基不包含在ATG末端约bp的侧翼序列中（），位置G是优选碱基（），除了位置C是整个侧翼序列区域中的优选碱基。

　　信号肽分析信号肽分析软件（SignalPhttp:

wwwCBsdtDukservicesSignalp）将预测过程中被确认为包含完整基因序列末端的重叠群翻译成蛋白质序列，然后使用SignalP软件分析第一个氨基酸序列（从对应于第一个ATG的蛋氨酸Met开始）评估:

如果信号肽分析给出阳性结果，则测试序列可能是信号肽，如果测试序列的第一个末端有终止密码子，则更有可能是信号肽。

　　终止密码子终止密码子:

TAA，TAG，TGAGC=终止密码子出现一次/BP气相色谱终止密码子出现一次/BP，因为大多数基因的开放阅读框多于密码子，最可能的选择应该是不少于密码子的开放阅读框。

　　Crsquo端的crscow端确认主要基于多聚（A）尾序列，如果在没有多聚（A）序列的情况下检测重叠群，则根据尾信号序列AATAAA和BLAST的同源性比较结果共同判断。

　　非编码序列、内含子。

大多数高等真核生物的外显子长度不小于2个密码子。

一些密码子少于2个甚至更少。

密码子优先编码相同的氨基酸。

不同的密码子被称为同义密码子，区别仅在于密码子的碱基。

　　不同物种和属之间使用同义代码的频率有很大差异。

例如，人类基因中的丙氨酸（Ale）密码子主要是GCA、GCC或GCT，而GCG很少使用。

　　外显子F-内含子边界外显子和内含子边界有一些明显的特征，如:

内含子的末端或多诺石通常被列为末端或受体位点，且大多数是上游控制序列。

几乎所有上游的基因（或操纵子）都有控制序列，可以作用于DNA结合蛋白来控制基因表达。

　　此外，单个生物体基因组的独特组成也可以作为区分的基础。

例如，CpG岛位于脊椎动物基因组中许多基因的上游。

　　软件预测使用NCBI的开放阅读框架预测软件来判断开放阅读框架的可能范围。

　　mRNA的末端，即转录起始位点区域，通过同源性比较预测mRNA的末端。

与转录起始位点相关的最常用数据库是真核启动子数据库（thetatradatproject，真核启动子数据库，epdhttp:

wwwepdunilach）。

　　同源查询是指通过比较数据库中存储的基因序列和要搜索的基因组序列来定义基因的方法，以找到匹配的碱基序列及其比例。

　　同源性有以下几种情况:

ADNA序列的某些片段完全相同；

开放式阅读框架的排列是相似的；

例如，具有长外显子C的开放阅读框被翻译成氨基酸序列；

模拟多肽高级结构的相似性；

异常杂交的分析确定了DNA片段是表达序列:

注:

当某一基因的转录产物被选择性剪接时，如果该基因是某一基因家族的成员，由于连接的外显子不同，将产生几个不同长度的杂交带，而且还会有多种信息。

　　根据已知的DNA序列，Northern杂交被设计用于从mRNA群体中扩增基因产物，然后用DNA作为探针与其杂交。

　　动物杂交是基于具有相似遗传关系的物种的基因编码区相似但编码区同源性低的原理。

　　如果一个物种的DNA序列与另一个相关物种的DNA片段杂交产生阳性信号，该片段可能包含一个或多个基因。

这种方法也被称为动物园杂交。

　　获得该基因的全长cDNA序列A，构建cDNA文库，并筛选带有目的基因DNA片段的文库。

　　根据已知的片段设计引物RACE技术获得该基因的全长cDNA序列。

　　基因文库的构建基因文库的构建基因序列的构建基因序列中基因位置的测定基因位置的测定通过全长序列的测序基因位置、与基因所在区域的基因组DNA测定的比较建立遗传图谱和物理图谱