基因组功能PPT学习教案

1、会计学1基因组功能基因组功能, , 之一之一. .第1页/共113页第2页/共113页第3页/共113页第4页/共113页性和隐性性和隐性性状嵌合的花斑现象。性状嵌合的花斑现象。第5页/共113页第6页/共113页第7页/共113页第8页/共113页第9页/共113页第10页/共113页第11页/共113页第12页/共113页第13页/共113页第14页/共113页第15页/共113页第16页/共113页第17页/共113页第18页/共113页第19页/共113页第20页/共113页第21页/共113页第22页/共113页第23页/共113页第24页/共113页第25页/共113页染色质重建染

2、色质重建SNF/SWISNF/SWIHistone ModificationHistone ModificationAcetylationAcetylationUbiquitinationUbiquitinationSumoylationSumoylationMethylationMethylationPhosphorylationPhosphorylationDNA MethylationDNA MethylationCpG dinucleotidesCpG dinucleotidesMeCP2MeCP2Histone SubstitutionHistone SubstitutionH2AZ

3、H2AZH2AxH2AxTranscription FactorTranscription FactorModificationModificationAcetylationAcetylationPhosphorylationPhosphorylation 染色质修饰染色质修饰第26页/共113页1 1） DNADNA分子的化学修饰主要是甲基化，脊椎动物基因分子的化学修饰主要是甲基化，脊椎动物基因 组中约组中约60-80%60-80%双核苷酸双核苷酸CpGCpG的胞嘧啶（的胞嘧啶（C C）被甲基）被甲基 化。被子植物基因组中，甲基化位置主要出现在化。被子植物基因组中，甲基化位置主要出现在 Cp

4、GCpG和和CpNpGCpNpG回文对称顺序，大约回文对称顺序，大约20-30%20-30%的胞嘧啶的胞嘧啶 （C C）被甲基化。）被甲基化。DNADNA的甲基化在基因的表达调控中的甲基化在基因的表达调控中 起重要作用。起重要作用。2 2）基因组的甲基化模式可影响表型并能通过体细胞遗）基因组的甲基化模式可影响表型并能通过体细胞遗 传，但不该变细胞的基因型，这种现象称为表观遗传，但不该变细胞的基因型，这种现象称为表观遗 传（传（epigeneticepigenetic）. . 基因组的甲基化是表观遗传的重要基因组的甲基化是表观遗传的重要 内容之一内容之一. .第27页/共113页第28页/共11

5、3页DNDN第29页/共113页第30页/共113页第31页/共113页第32页/共113页第33页/共113页第34页/共113页第35页/共113页第36页/共113页第37页/共113页第38页/共113页和生理生化活性异常和生理生化活性异常的问题的问题. .第39页/共113页第40页/共113页第41页/共113页第42页/共113页第43页/共113页第44页/共113页第45页/共113页第46页/共113页第47页/共113页第48页/共113页第49页/共113页第50页/共113页第51页/共113页第52页/共113页第53页/共113页第54页/共113页具具持持第55

6、页/共113页第56页/共113页第57页/共113页第58页/共113页第59页/共113页第60页/共113页第61页/共113页第62页/共113页第63页/共113页第64页/共113页第65页/共113页第66页/共113页第67页/共113页第68页/共113页第69页/共113页第70页/共113页第71页/共113页第72页/共113页第73页/共113页第74页/共113页第75页/共113页第76页/共113页第77页/共113页第78页/共113页第79页/共113页第80页/共113页第81页/共113页第82页/共113页 第83页/共113页真菌中亦有类似现象，真菌

7、中亦有类似现象，此称为基因压制此称为基因压制(quelling)(quelling)。第84页/共113页第85页/共113页RNARNA至少高几个数量至少高几个数量 ，他们称此，他们称此现象为现象为ds RNAds RNA介导的介导的RNARNA干扰干扰（RNAiRNAi）。图示）。图示第86页/共113页第87页/共113页第88页/共113页siRNAsiRNA的两条单链末端为的两条单链末端为55磷酸和磷酸和33羟基，且羟基，且33端均有端均有33个突出的核苷酸。果个突出的核苷酸。果蝇中的蝇中的RNaseRNase样核酸酶称为样核酸酶称为DicerDicer。 DicerDicer有解旋

8、酶活性并含有有解旋酶活性并含有 dsDNAdsDNA结合域和结合域和PAZPAZ结构域。结构域。DicerDicer的类似物相继在拟南芥、的类似物相继在拟南芥、秀丽线虫及哺乳动物等机体中被发现。秀丽线虫及哺乳动物等机体中被发现。第89页/共113页34272120 16short-interfering RNAQuickTime and aGIF decompressorare needed to see this picture.step one: Tuschl, 2001第90页/共113页第91页/共113页第92页/共113页第93页/共113页第94页/共113页代。代。第95页/共

9、113页第96页/共113页许可被利用来治疗病毒性疾病。许可被利用来治疗病毒性疾病。第97页/共113页RNAiRNAi技术的不断完善，技术的不断完善，RNAiRNAi有有望成为治疗病毒感染性疾病的望成为治疗病毒感染性疾病的新方法。新方法。第98页/共113页第99页/共113页第100页/共113页第101页/共113页第102页/共113页定向诱导基因组局部突变技术定向诱导基因组局部突变技术 (targeting induced local lesions in genomes, TILLING)(targeting induced local lesions in genomes, TI

10、LLING) 美国华盛顿美国华盛顿Hu tch in son Hu tch in son 癌症研究中心以癌症研究中心以Hen Hen ikoff ikoff 为首的科学家发展建立的一全新的、高为首的科学家发展建立的一全新的、高通量、低成本的反向遗传学研究方法。通量、低成本的反向遗传学研究方法。第103页/共113页第104页/共113页处理种子诱导点突变；处理种子诱导点突变；2.2.播种诱变的种子得到播种诱变的种子得到M1M1代；代；3.3.播种播种M1M1代自交得到的种子获得代自交得到的种子获得M2M2代，保存代，保存M2M2代种子；代种子；4.4.按单株提取按单株提取M2M2代代)DNA)

11、DNA，合并到，合并到9696孔孔板（最多可合并板（最多可合并8 8个），同时分别保存个），同时分别保存DNADNA备用；备用；5.5.针对目标基因序列设计引物，采用针对目标基因序列设计引物，采用700nm700nm和和800nm 800nm 荧光染料标记引物荧光染料标记引物进行进行PCRPCR扩增；扩增；扩增后的片段经变性、退火得到扩增后的片段经变性、退火得到野生型和突变型所形成的异源双链核酸野生型和突变型所形成的异源双链核酸分子；分子；7.7.用特异性识别并切割错配碱基的核酸用特异性识别并切割错配碱基的核酸内切酶内切酶CelICelI剪切异源双链核酸分子；剪切异源双链核酸分子；8.8.酶切产物变性得到完整单链（无突变酶切产物变性得到完整单链（无突变碱基）和单链片断（在突变碱基处被切碱基）和单链片断（在突变碱基处被切开所致）；开所致）；9.9.酶切产物用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳酶切产物用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，发生突变的泳道在分离，发生突变的泳道在700nm700nm和和800nm800nm的电泳图上都可以在野生型条带的电泳图上都可以在野生型条带下方看到下方看到1 1条带，这条带，这2 2条带片段大小之和条带