遗传基因组学

遗传基因组学(geneticalgenomics)与基因调控遗传基因组学概念与主要研究内容遗传基因组学与基因调控的关系主要研究动态主要内容遗传基因组学(geneticalgenomics)2001年由Janson和Nap首先提出，是主要含义是将DNA微阵列这个基因组分析手段和QTL分析这个遗传学方法结合起来，用来更深入地揭示复杂性状的分子机理和调控网络CombiningmicroarraysandgeneticanalysisHENRYSTEWARTPUBLICATIONS1467-5463在分析分离群体每个个体的基因型、构建分子标记连锁图谱的基础上，采用DNA微阵列技术分析该群体每个个体的全基因组表达谱，将每个基因的表达水平作为数量性状，采用QTL分析定位控制该基因的表达QTL(eQTL)遗传基因组学的研究内容遗传基因组学不仅可以直接应用于自花授粉植物如拟南芥、水稻、玉米等的分离群体，而且也能应用于实验室动物、家畜和人等的分离家系遗传基因组学的应用领域基因调控的模式尽管不同的调控机制差异很大，但通常可以分为正调控和负调控两种根据目前的研究结果，普遍认为在原核生物中基因调控是以负调控为主；真核生物则以正调控为主目前，比较经典的基因调控模式主要有（1）乳糖操纵元；（2）色氨酸操纵元；阿拉伯糖操纵元在遗传基因组学范畴内的基因调控可以分为顺式作用eQTL和反式作用eQTL顺式作用就是某个基因的eQTL定位到该基因所在的基因组区域，表明可能是该基因本身的差别引起mRNA水平的差别；反式作用就是某个基因的eQTL定位到其他基因组区域，表明其他基因的差别控制该基因mRNA水平的差异遗传基因组学水平的基因调控研究表明基因的表达是一个复杂的遗传过程，各种调控因子共同作用形成一个复杂的调控网络。研究发现顺式作用eQTL分布过程中常会出现局部的富集现象，而反式作用eQTL则无此类的现象2002年，Brem等首次以酵母为材料证明遗传基因组学的这个研究策略是可行的.他们构建了一个含3312个分子标记的图谱，覆盖99%的基因组检测结果表明570个基因的表达水平至少检测到一个eQTL，在双亲之间没有差异表达的基因中，262个基因检测到eQTL，在570个eQTL中，185个(32%)为顺式作用eQTL，385(68%)个为反式作用eQTL，他们还发现8个eQTL聚集的区域，分别控制功能相关的基因Yvert等采用扩大到86个单倍体分离后代群体，检测到更多的eQTL，共有2294个基因检测到eQTL，其中578(25%)个基因检测到顺式eQTL，共检测到13个eQTL热点这些热点区域控制1265个基因的表达，许多功能相似的基因定位在同一eQTL上.值得注意的是，大部分反式eQTL并没有定位在转录因子上，反式eQTL位点也不富集于某类分子功能或生物学过程的基因中.Morley等分析了来自人淋巴系统

的14个大家族免疫B细胞的表达谱，其中3554个基因有差异表达，这些基因中大约1000个基因能检测到eQTL在检测到最显著eQTL的142个基因中，27(19%)个基因检测到一个顺式eQTL，110(77.5%)个基因检测到一个反式eQTL，5(3.5%)个基因检测到多个eQTL在检测到的eQTL中，反式eQTL占多数，许多基因有多个eQTL，有2个eQTL热点，受eQTL热点区域调控的基因在功能上具有相关性.Geneticalgenomics:combininggeneticswithgeneexpressionanalysisHumanMolecularGenetics,2005,Vol.14,ReviewIssue2MappingDeterminantsofGeneExpressionPlasticitybyGeneticalGenomicsinC.elegansPLoSGenetics|MappingDeterminantsofGeneExpressionPlasticitybyGeneticalGenomicsinC.elegansPLoSGenetics|GeneticRegulationofGeneExpressionDuringShootDevelopmentinArabidopsisGenetics172:1155–1164GeneticRegulationofGeneExpressionDuringShootDevelopmentinArabidopsisGenetics172:1155–1164GeneticalGenomicsAnalysisofaYeastSegregantPopulationforTranscriptionNetworkInferenceGenetics170:533–542GeneRegulationinPrimatesEvolvesunderTissue-SpecificSelectionPressuresPLoSGenetics:November2008|Volume4|Issue11|e1000271GeneRegulationinPrimatesEvolvesunderTissue-SpecificSelectionPressuresPLoSGenetics:November2008|Volume4|Issue11|e1000271主要参考文献1,刘秀艳,谢正苗,陈惠哲.遗传基因组学(Geneticalgenomics)的研究进展.生物化学与生物物理进展,2006;33(11),1030-1034.2,JunLiandMargitBurmeister.Geneticalgenomics:combininggeneticswithgeneexpressionanalysis.HumanMolecularGenetics,2005,Vol.14,163-169.3,RudiAlberts,JingyuanFu,MorrisA.Swertz.Combiningmicroarraysandgeneticanalysis.BRIEFINGSINBIOINFORMATICS.JUNE2005,VOL6.NO2,135–145.4,YangLi,OlgaAldaA´lvarez,EvertW.Gutteling.MappingDeterminantsofGeneExpressionPlasticitybyGeneticalGenomicsinC.elegans.PLoSGenetics,2006,Volume2,2155-2161.5,RanBlekhman.,AliciaOshlack.,AdrienE.Chabot.GeneRegulationinPrimatesEvolvesunderTissue-SpecificSelectionPressures.PLoSGenet4(11):1-13.6,NanBingandInaHoeschele.GeneticalGenomicsAnalysisofaYeastSegregantPopulationforTranscriptionNetworkInference.2005,Genet