DNA多態(tài)性分析基礎(chǔ)

（優(yōu)選）DNA多態(tài)性分析基礎(chǔ)當(dāng)前1頁(yè)，總共44頁(yè)。人類DNA遺傳標(biāo)記----法醫(yī)物證學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)

?由常量檢材到微量檢材

----微量檢材的檢驗(yàn)?由蛋白質(zhì)水平到DNA水平

----陳舊檢材的檢驗(yàn)、取材的廣泛性?實(shí)現(xiàn)了僅能否定到高概率肯定

---提高了法庭證據(jù)的可靠性人類DNA遺傳標(biāo)記----特定的座位上出現(xiàn)等位基因

?出現(xiàn)在編碼區(qū)或非編碼區(qū)?表現(xiàn)為序列多態(tài)性或長(zhǎng)度多態(tài)性當(dāng)前2頁(yè)，總共44頁(yè)。

第一節(jié)DNA分子結(jié)構(gòu)與功能一、DNA的分子結(jié)構(gòu)

DNA是由4種核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成的線性多聚體1.DNA的基本結(jié)構(gòu)單位堿基

AGCT核苷核苷酸

脫氧核苷酸=堿基+脫氧核糖+磷酸dNTPdNDPdNMP當(dāng)前3頁(yè)，總共44頁(yè)。2.DNA的分子結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)--DNA分子中核苷酸的排列順序

鏈接方式

3’,5’磷酸二酯鍵連接戊糖和磷酸構(gòu)成多聚核苷酸對(duì)骨架含氮堿基突出于骨架上

不對(duì)稱末端

5’-自由的磷酸，3’-游離的羥基

生物學(xué)意義

1.遺傳信息的載體2.構(gòu)成DNA遺傳標(biāo)記的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)當(dāng)前4頁(yè)，總共44頁(yè)。二級(jí)結(jié)構(gòu)--兩條DNA單鏈形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)

雙螺旋結(jié)構(gòu)的特征

1.兩條單鏈逆向平行排列，繞同一中心軸形成雙螺旋2.兩條單鏈間以氫鍵連接

堿基互補(bǔ)原則：A=T,C=G

**穩(wěn)定性與G+C含量呈正比**嘌呤和嘧啶相等:A+G=C+T

配對(duì)原則的意義

1.復(fù)制的分子學(xué)基礎(chǔ)

遺傳信息傳給子代

2.轉(zhuǎn)錄的分子學(xué)基礎(chǔ)

RNA合成的模板–蛋白質(zhì)

3.DNA多態(tài)性分析的分子學(xué)基礎(chǔ)

DNA遺傳多態(tài)性

當(dāng)前5頁(yè)，總共44頁(yè)。三級(jí)結(jié)構(gòu)---超級(jí)螺旋結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特征

真核生物DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)--核小體

140bpDNA雙鏈纏繞組蛋白8聚體60bp的連接鏈（結(jié)合有組蛋白H1）

生物學(xué)意義

壓縮DNA分子體積，有利于在細(xì)胞中包裝組蛋白對(duì)DNA分子完整性的

保護(hù)作用

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

人類基因組DNA直線長(zhǎng)2m細(xì)胞核直徑5umDNA分子被壓縮了近一萬倍當(dāng)前6頁(yè)，總共44頁(yè)。二、DNA的理化性質(zhì)

DNA是生物大分子，因此具有高分子物質(zhì)的一般性質(zhì)粘性較大

溶液的粘性與溶質(zhì)分子的不對(duì)稱性有關(guān)兩性電解質(zhì)

DNA含有磷酸基團(tuán)（-）和含氮堿基（+）

?

等電點(diǎn)低--中性或弱堿性溶液--帶負(fù)電電泳技術(shù)進(jìn)行分離的分子基礎(chǔ)

?

可以與金屬離子（Na,K,Mg.Mn）結(jié)合成鹽

DNA+鹽（乙醇或異丙醇）DNA沉淀析出

?

可以和組氨酸結(jié)合使DNA分子更具有穩(wěn)定性吸收紫外線

堿基含有共軛雙鏈(最大吸收波長(zhǎng)260nm)

?對(duì)DNA樣品進(jìn)行定量分析當(dāng)前7頁(yè)，總共44頁(yè)。1.DNA的變性概念：在加熱、溶液堿性、有機(jī)溶劑、二甲基亜砜、甲酰胺等條件下，DNA雙鏈間的氫鍵斷裂，形成兩條單鏈DNA分子的過程。變化：溶液粘度降低,沉降速率增加,浮力密度上升,紫外線吸收增強(qiáng)

增色效應(yīng)～隨溫度上升，DNA溶液的紫外線吸收增強(qiáng)，A260nm值

?DNA對(duì)紫外線吸收強(qiáng)度與變性程度成正比

?OD260值：雙鏈DNA<單鏈DNA<單核苷酸

融鏈溫度～隨溫度上升，一半DNA分子變性時(shí)的溫度(Tm值)

?Tm值與DNA分子中G/C含量呈線性關(guān)系估計(jì)DNA的GC含量(G+C)%=(Tm—69.3)×2.44

估算引物的Tm值Tm=4

(G+C)+2(

A+T)

?Tm值受介質(zhì)中離子強(qiáng)度的影響在高離子強(qiáng)度溶液中相對(duì)穩(wěn)定（1mol/LNaCl）某些因素影響下→DNA分子共價(jià)鍵斷裂→小片段DNA的過程：DNA降解當(dāng)前8頁(yè)，總共44頁(yè)。2.DNA的復(fù)性概念：當(dāng)撤除變性因素后，原變性的兩條互補(bǔ)DNA單鏈通過基配對(duì)又重新締合成為雙鏈結(jié)構(gòu)的過程叫復(fù)性。

**加熱后變性的DNA在溫度降低過程中的復(fù)性有稱為退火影響：溫度影響～最適為Tm以下25℃，過高不易復(fù)性；過低堿基錯(cuò)配離子強(qiáng)度～足夠鹽濃度—中和DNA分子攜帶負(fù)電荷—利于復(fù)性

分子結(jié)構(gòu)～簡(jiǎn)單序列的、小分子DNA--易發(fā)現(xiàn)互補(bǔ)序列-復(fù)性快溶液濃度～高濃度DNA溶液較低濃度DNA溶液易復(fù)性

**影響復(fù)性過程的主要因素：復(fù)性溫度與溶液的離子強(qiáng)度

雜交：在復(fù)性的條件下，來源不同、但具有堿基互補(bǔ)的DNA單鏈按堿基配對(duì)原則形成雙鏈DNA分子的過程稱作雜交。

**局部堿基序列具有同源性的DNA分子也能形成局部雜交產(chǎn)物

雜交技術(shù)：在復(fù)性條件下，探針與靶DNA單鏈形成雜交雙鏈用以分析兩核酸分子間的堿基互補(bǔ)程度

探針：標(biāo)記有失蹤物的寡核苷酸片段當(dāng)前9頁(yè)，總共44頁(yè)。三、DNA的復(fù)制和基因表達(dá)1.DNA的復(fù)制概念：復(fù)制是指以原來的DNA為模板合成相同DNA分子的過程

復(fù)制的基礎(chǔ)--堿基互補(bǔ)原

方式：?半保留復(fù)制

?半不連續(xù)過程：復(fù)制的起始雙鏈解開引物合成

DNA鏈延伸5’-3’方向

DNA聚合酶復(fù)制的終止引物切除缺口連接當(dāng)前10頁(yè)，總共44頁(yè)。DNA聚合酶--催化脫氧核苷三磷酸聚合成DNA鏈的酶條件：必須有引物、復(fù)制模板、合成DNA的原料dNTP及微量Mg2+

作用：具有合成、切除和校對(duì)的綜合功能?大腸桿菌DNA聚合酶I—polA基因編碼的多功能酶

68kdC端2/35’-3’聚合酶活性—合成

103kdN端1/33’-5’外切酶活性—校對(duì)作用

35kd5’-3’外切酶活性—切除

?真核生物DNA聚合酶—四種酶都具有5’-3’方向聚合作用

α—參與核DNA的合成（鏈合成的引發(fā)）β—具有外切酶的活性（修復(fù)、校對(duì)）γ—線粒體DNA的復(fù)制δ—參與核DNA的合成（鏈的延長(zhǎng)及其他）忠實(shí)性：是保證生物信息準(zhǔn)確傳遞的必要條件機(jī)制專一性識(shí)別堿基--合成控制：堿基對(duì)、酶、引物3’-5’外切酸活性--校對(duì)控制：當(dāng)前11頁(yè)，總共44頁(yè)。復(fù)制蛋白質(zhì)

轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄

翻譯DNARNA2.基因表達(dá)概念：將儲(chǔ)存于DNA中的遺傳信息轉(zhuǎn)變成RNA和蛋白質(zhì)分子，通過這些蛋白質(zhì)分子的功能活動(dòng)使聲明體表現(xiàn)各種各樣的生理功能和千差萬別的生物性狀。階段：轉(zhuǎn)錄～DNA分子作為模板直接指導(dǎo)RNA分子的合成過程

翻譯～RNA分子上的核苷酸序列信息轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)中氨基酸當(dāng)前12頁(yè)，總共44頁(yè)。四、DNA的損傷與修復(fù)1.DNA損傷----是指DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的任何改變體內(nèi)

復(fù)制錯(cuò)誤DNA復(fù)制錯(cuò)配率10-1，10-2

自發(fā)損傷堿基脫嘌呤～A或G被切下來→導(dǎo)致突變堿基脫氨基～C脫氨成為U→U與A配對(duì)外界

物理因素紫外線嘧啶間誘導(dǎo)形成共價(jià)鍵→嘧啶二聚體（TT）嘌呤間形成異?；瘜W(xué)鍵電離輻射機(jī)理～構(gòu)成基因的化學(xué)物質(zhì)電離結(jié)果～堿基破壞、核糖分解、DNA分子斷裂

化學(xué)因素烷化劑烷基置換堿基的氫原子

---堿基被烷化，造成基因改變類似物替代正常堿基摻入DNA鏈中引起錯(cuò)配

5-溴尿嘧啶、2-氨基嘌呤當(dāng)前13頁(yè)，總共44頁(yè)。2.DNA修復(fù)切除修復(fù)—恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)重組修復(fù)---損傷可以保留

當(dāng)前14頁(yè)，總共44頁(yè)。

第二節(jié)人類基因組基因組概念廣義概念：一個(gè)生物體的所有基因或遺傳物質(zhì)狹義概念：一大組基因、一個(gè)染色體或幾個(gè)染色體的基因

**基因組包含基因序列(20-30%)

+非基因序列(70-80%)基因組構(gòu)成

核基因組：?jiǎn)伪扼w細(xì)胞內(nèi)的全部DNA分子，3×109bp

體細(xì)胞～22對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體

性細(xì)胞～22條常染色體和1條型染色體**每個(gè)細(xì)胞含相同的基因組拷貝（特殊除外）**平均每個(gè)細(xì)胞含有6～10pg的DNA

線粒體基因組：線粒體內(nèi)包含的全部DNA分子，16569bp**每個(gè)細(xì)胞平均有800個(gè)線粒體

**每個(gè)線粒體含有10個(gè)DNA拷貝

當(dāng)前15頁(yè)，總共44頁(yè)。一、人類核基因組DNA1.基因與基因有關(guān)序列基因組成：包括合成有功能的多肽鏈或RNA所必需的全部序列當(dāng)前16頁(yè)，總共44頁(yè)。真核生物---斷裂基因基因中編碼序列被若干個(gè)插入序列分隔的不連續(xù)的鑲嵌結(jié)構(gòu)

編碼序列----外顯子(n)10%~50%

插入序列----內(nèi)含子(n-1)50%~90%決定基因長(zhǎng)度編碼率----編碼序列長(zhǎng)度占整個(gè)基因序列的比例

外顯子內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄：模板DNA

初級(jí)RNA成熟RNA剪接方式：特定外顯子+不同外顯子---表達(dá)多種產(chǎn)物表現(xiàn)為外顯子/或內(nèi)含子---表現(xiàn)多種功能

由同一DNA序列可以得到不同的mRNA，從而編碼多種具有部分重疊序列的蛋白質(zhì)的基因稱為重疊基因GTAGGTAG當(dāng)前17頁(yè)，總共44頁(yè)。基因分類結(jié)構(gòu)基因：合成結(jié)構(gòu)蛋白、催化生化反應(yīng)的酶

調(diào)節(jié)基因：阻遏蛋白或激活蛋白，控制基因活性

◆既可以轉(zhuǎn)錄成RNA，又可以翻譯成蛋白質(zhì)rRNA基因：產(chǎn)物是核糖體的核糖體RNA

tRNA基因：產(chǎn)物是轉(zhuǎn)移RNA

◆只轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)RNA，而不翻譯成蛋白質(zhì)相關(guān)序列前導(dǎo)序列和尾隨序列---能被轉(zhuǎn)錄，但不被翻譯啟動(dòng)子：RNA聚合酶與DNA結(jié)合起始部位位置：基因轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)上游（5’-1kb)作用：能與RNA酶結(jié)合，調(diào)控基因表達(dá)增強(qiáng)子：調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物與DNA結(jié)合的部位位置：基因上游，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄活性作用：促進(jìn)轉(zhuǎn)錄活性，增強(qiáng)啟動(dòng)子2.基因外DNA

功能不清，多拷貝或低拷貝形式；30%串聯(lián)重復(fù)當(dāng)前18頁(yè)，總共44頁(yè)。3.重復(fù)序列概念：在基因組中反復(fù)出現(xiàn)，在基因組中含有一個(gè)以上相同順序拷貝的DNA序列稱為重復(fù)序列---DNA多態(tài)性基礎(chǔ)分類：反向重復(fù)序列----兩個(gè)序列相同的拷貝在DNA上呈反向排列

重復(fù)序列間有間隔

位于基因調(diào)控區(qū)內(nèi)

重復(fù)序列間無間隔

與基因的轉(zhuǎn)錄、復(fù)制有關(guān)

串聯(lián)重復(fù)序列----相對(duì)恒定的序列為重復(fù)單位，首尾相接

大衛(wèi)星DNA（macrosatelliteDNA）主要在在非編碼區(qū)

小衛(wèi)星DNA

(minisatelliteDNA)

與染色體折疊壓縮

微衛(wèi)星DNA

(microsatelliteDNA）和染色體配對(duì)有關(guān)

散在重復(fù)序列----相同序列的重復(fù)單位散在分布

短散布元件〈500bpAlu序列

序列長(zhǎng)平均250bp，含有AluI酶切位點(diǎn)（AGCT）同源性高達(dá)80%，但具有種屬特異性人類Alu序列長(zhǎng)300bp（130bp+31bp+130bp）

長(zhǎng)散布元件〉6-7kbKpn序列約6500bp

當(dāng)前19頁(yè)，總共44頁(yè)。衛(wèi)星DNA

發(fā)現(xiàn)：DNA主帶以外有多個(gè)小的衛(wèi)星帶分類：大衛(wèi)星---根據(jù)浮力密度不同

1.687Ⅰ衛(wèi)星DNA（25-48bp）1.693Ⅱ衛(wèi)星DNA（5bp-ATTCC-）1.697Ⅲ衛(wèi)星DNA（5bp-ATTCC-）1.700Ⅳ衛(wèi)星DNA（隱蔽的衛(wèi)星DNA)

α衛(wèi)星DNA171bp靈長(zhǎng)類特有β衛(wèi)星DNA68bp富含GCγ衛(wèi)星DNA220bp成分：GC含量少于主帶中的DNA特征：DNA呈串聯(lián)重復(fù)形式各類型家族成員序列G/C含量近似具有相同的浮力密度但是重復(fù)序列特征有明顯差異當(dāng)前20頁(yè)，總共44頁(yè)。所有串聯(lián)重復(fù)DNA序列都稱為---衛(wèi)星DNA

根據(jù)重復(fù)序列長(zhǎng)度和序列特征分類小衛(wèi)星DNA微衛(wèi)星DNA

(minisatelliteDNA)(microsatelliteDNA）重復(fù)單位

15bp-30bp

2bp-6bp

重復(fù)次數(shù)

數(shù)次至數(shù)百次10bp-60次序列總長(zhǎng)

100bp-20kd300bp

序列特征核心序列單拷貝

多態(tài)原因

VNTRSTR

形成機(jī)制

不等交換，重組復(fù)制滑動(dòng)主要分布

近端粒處，著絲點(diǎn)內(nèi)含子、間隔DNA有特定的基因座定位有特定的基因座定位

核心序列----富含G/C或A/T的保守序列

不同小衛(wèi)星高度同源性---DNA指紋技術(shù)當(dāng)前21頁(yè)，總共44頁(yè)。4.假基因：與正常功能基因在核苷酸序列上相似，但不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后生成無功能基因產(chǎn)物的DNA序列。突變：復(fù)制-失去調(diào)控；轉(zhuǎn)錄-拼接信號(hào)；翻譯-終止信號(hào)其他：丟失5’或3’端部分而失去活性—基因片段5.基因家族：基因組中來源相同，結(jié)構(gòu)相似，功能相關(guān)的一組基因產(chǎn)物：編碼RNA～snRNA,tRNA,rRNA編碼蛋白質(zhì)～組蛋白、珠蛋白、生長(zhǎng)激素

位置：同一個(gè)染色體上或不同染色體上分類：多基因家族（rRNA基因家族）

散在基因家族（珠蛋白基因家族）

超基因家族（免疫球蛋白、組織相容性復(fù)合體）6.轉(zhuǎn)位因子：DNA分子內(nèi)部或分子間可以移動(dòng)的DNA片段

特點(diǎn)：保留原位的序列，新合成復(fù)本的插入，可以遺傳

部位：不固定（內(nèi)含子、基因側(cè)翼序列、插入編碼區(qū)）當(dāng)前22頁(yè)，總共44頁(yè)。7.端粒存在于真核生物染色體末端，一段DNA和蛋白質(zhì)形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：僅存在于真核生物，富含G的寡核苷酸序列多個(gè)串聯(lián)重復(fù)序列組成，重復(fù)單位為5bp-8bp（-TTAGGG-）重復(fù)次數(shù)為800-3000次，總長(zhǎng)度5～15kb作用：在端粒酶參與下，封閉染色體末端，維持染色體穩(wěn)定性的作用

DNA復(fù)制：由于受DNA聚合酶特性限制，子代DNA鏈的最后一個(gè)片斷去除引物后，無法填補(bǔ)空隙，易造成子代DNA鏈的縮短。端粒酶：由RNA與蛋白質(zhì)組合成的酶，以自身攜帶的RNA為模板合成互補(bǔ)鏈，直接從末端起始DNA的合成意義：端粒長(zhǎng)度與年齡、細(xì)胞分裂次數(shù)有關(guān)，存在性別、種族和組織差當(dāng)前23頁(yè)，總共44頁(yè)。二、線粒體DNA惟一的細(xì)胞核外DNA，攜帶有編碼蛋白質(zhì)和RNA的基因結(jié)構(gòu)：閉環(huán)雙鏈---16569bp組成

外環(huán)—重鏈(H鏈)

富含嘌呤

內(nèi)環(huán)—輕鏈(L鏈)

富含嘧啶

分子裸露----無組蛋白容易破壞，不穩(wěn)定

當(dāng)前24頁(yè)，總共44頁(yè)。功能：儲(chǔ)存信息---編碼參與氧化磷酸化蛋白質(zhì)和RNA的基因

H鏈：2個(gè)rRNA，14個(gè)tRNA，12個(gè)蛋白質(zhì)

L鏈：8個(gè)rRNA，1個(gè)蛋白質(zhì)自身復(fù)制---單向:置換環(huán)復(fù)制或D-環(huán)(D-loop)復(fù)制

特點(diǎn)：不對(duì)稱的復(fù)制，

H鏈和L鏈各有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，先復(fù)制H鏈，H鏈復(fù)制到達(dá)L鏈起始點(diǎn)后，L鏈開始復(fù)制D-環(huán)：新合成第三條H鏈姊妹鏈，序列與L鏈互補(bǔ)H鏈復(fù)制起點(diǎn)附近（520-700），高變異轉(zhuǎn)錄功能--兩條鏈同時(shí)轉(zhuǎn)錄合成RNA--對(duì)稱轉(zhuǎn)錄

當(dāng)前25頁(yè)，總共44頁(yè)。當(dāng)前26頁(yè)，總共44頁(yè)。特征（1）堿基結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)潔：以最少堿基數(shù)編碼盡量多的蛋白質(zhì)和RNA

?基因間無間隔序列

?

基因內(nèi)無內(nèi)含子、前導(dǎo)序列、帶帽序列和終止信號(hào)

?相鄰基因甚至有堿基的重疊

（2）不存在同源基因間的重組與交換

結(jié)果：mtDNA所有序列變異呈單倍型特性

（3）母系遺傳：同一母系后代mtDNA序列，在排除突變情況下是一致

原因：精子尾部線粒體不進(jìn)入或少量進(jìn)入卵細(xì)胞精細(xì)胞卵細(xì)胞當(dāng)前27頁(yè)，總共44頁(yè)。

（4）突變率比較高

主要分布控制區(qū)（D-環(huán)區(qū)）-含有啟動(dòng)子和重鏈復(fù)制的起點(diǎn)跨距約1100bp，個(gè)體間存在較大差異

高變區(qū)

HV-I

29～408號(hào)堿基

HV-II

15996～16401號(hào)堿基

HV-III438～574號(hào)堿基

主要原因

A:mtDNA沒有組蛋白的保護(hù)B:DNA聚合酶缺乏3’-5’外切酶校正功能

C:缺乏DNA損傷的修復(fù)體系

D:mtDNA極少或不受來自選擇壓力的影響突變類型

堿基的錯(cuò)配---序列多態(tài)性

主要為轉(zhuǎn)換（90%）：嘧啶轉(zhuǎn)換HV-I80%HV-II20%少數(shù)是顛換（10%）：C→A或A→C

插入或缺失----長(zhǎng)度多態(tài)性poly—C：nt16184-nt16193(HV-I)CA重復(fù)：nt514-nt523(HV-III)

當(dāng)前28頁(yè)，總共44頁(yè)。（5）異質(zhì)性

同一個(gè)體mtDNA出現(xiàn)兩種或兩種以上堿基序列的現(xiàn)象

形式：同一個(gè)體的不同組織有不同的mtDNA序列同一組織中含有一種以上的mtDNA序列異質(zhì)性僅出現(xiàn)在個(gè)別組織中，其他組織則無

類型：點(diǎn)異質(zhì)性---異質(zhì)性序列之間差異僅限于單個(gè)堿基

長(zhǎng)度異質(zhì)性---異質(zhì)性出現(xiàn)在多聚胞嘧啶（poly-C）

HV-Int16184，HV-IInt303-nt315

成因：拷貝數(shù)目多、不對(duì)稱復(fù)制、缺乏校正修復(fù)機(jī)制

應(yīng)用

1.含量多：數(shù)以百計(jì)線粒體/人類細(xì)胞，2-10個(gè)拷貝/線粒體

2.母系遺傳：?jiǎn)斡H鑒定或母系遺傳的研究出現(xiàn)率為2%-8%

3.異質(zhì)性：出現(xiàn)率為2%～8%，對(duì)個(gè)體識(shí)別鑒定的影響值得注意

當(dāng)前29頁(yè)，總共44頁(yè)。第三節(jié)基因突變

概念：基因堿基組成的改變，又稱為點(diǎn)突變。

野生型--自然界存在的，無DNA分子改變的個(gè)體表型

突變型--突變后的表型方式：堿基的替換轉(zhuǎn)換---同一類型堿基的替換顛換---不同類型堿基的替換插入和缺失在DNA序列中插入或缺失一個(gè)或幾個(gè)堿基后果：編碼區(qū)---堿基突變導(dǎo)致相應(yīng)密碼子的改變

同義突變

--氨基酸不變

中性突變

--氨基酸改變，不影響蛋白質(zhì)功能

錯(cuò)義突變

--氨基酸改變，影響/不影響功能**

無義突變

--終止密碼子形成，產(chǎn)物無功能

移碼突變

--閱讀框改變，肽鏈延長(zhǎng)或縮短

非編碼區(qū)---沒有表達(dá)產(chǎn)物，多不構(gòu)成實(shí)質(zhì)性影響人類非編碼區(qū)的序列變異遠(yuǎn)比編碼區(qū)多當(dāng)前30頁(yè)，總共44頁(yè)。第四節(jié)DNA多態(tài)性DNA多態(tài)性基因組DNA中,由不同堿基結(jié)構(gòu)的等位基因所形成的多態(tài)性產(chǎn)生機(jī)制點(diǎn)突變---ＤＮＡ序列多態(tài)性插入或缺失---ＤＮＡ長(zhǎng)度多態(tài)性存在部位編碼區(qū)

非編碼區(qū)DNA遺傳標(biāo)記

是特定的堿基序列遵循孟德爾遺傳規(guī)律遺傳具有終身不變的遺傳特征當(dāng)前31頁(yè)，總共44頁(yè)。一、DNA長(zhǎng)度多態(tài)性同一基因座上個(gè)等位基因之間DNA片段長(zhǎng)度差異構(gòu)成的多態(tài)性1.可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列

(variablenumberoftandemrepeats,VNTR）特征：重復(fù)單位9bp-24bp、重復(fù)數(shù)次至數(shù)百次、總長(zhǎng)0.1-2.0kd，有特定的染色體定位分布：小衛(wèi)星DNA--可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列

微衛(wèi)星DNA--短片段重復(fù)序列多態(tài)性結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)---不同個(gè)體所含串聯(lián)重復(fù)序列拷貝的差異

?不同的個(gè)體，不同等位基因的串聯(lián)次數(shù)不同，

形成不等長(zhǎng)度的等位基因?同一基因座，每個(gè)等位基因之間的長(zhǎng)度差異

剛好是重復(fù)單位的整倍數(shù)

?不同基因座，小衛(wèi)星VNTR序列間具有同源性—核心序列

可以發(fā)生相互雜交

**多基因座DNA探針RFLP分析的理論基礎(chǔ)當(dāng)前32頁(yè)，總共44頁(yè)。?高度多態(tài)性—個(gè)人識(shí)別的重要依據(jù)某基因座雜合度高100%例：重復(fù)單位17bp

重復(fù)次數(shù)70-450次片段長(zhǎng)度1190-7650bp

等位基因數(shù)=381

基因型數(shù)=72771個(gè)

H=0.9974DP=0.99999992VNTR等位基因頻率0.1%-10%當(dāng)前33頁(yè)，總共44頁(yè)。DNA指紋圖?核心序列----DNA指紋技術(shù)的理論基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)：1985年Jeffreys報(bào)告人肌紅蛋白基因第一內(nèi)含子重復(fù)單位33個(gè)堿基，重復(fù)4次核心序列16個(gè)堿基探針：篩選出8個(gè)陽(yáng)性克隆核心序列--GGAGGTGGGCAGGAXG--確定探針:33.6AGGGCTGGAGG

33.15AGGTGGGCAGGTGG分析：DNA酶切片段（HinfI）電泳分析轉(zhuǎn)移印跡探針雜交

RFLP圖譜（20條左右的片段）**偶合幾率10-11-10-12當(dāng)前34頁(yè)，總共44頁(yè)。?小衛(wèi)星變異重復(fù)多態(tài)性部分重復(fù)單位內(nèi)部的出現(xiàn)堿基替換重復(fù)單位AGGTCGG

變異單位AGGTTGG等位基因A

等位基因B酶切分析：PCR擴(kuò)增當(dāng)前35頁(yè)，總共44頁(yè)。2.短串聯(lián)重復(fù)序列（shorttandemrepeats,STR)特征：重復(fù)單位2bp-6bp不宜用RFLP方法分析

實(shí)質(zhì)也是一種VNTRPCR擴(kuò)增沒有優(yōu)勢(shì)擴(kuò)增

重復(fù)次數(shù)5次-60次，總序列長(zhǎng)度<400bp

微衛(wèi)星DNA

適用于降解DNA的鑒定

最常見是二核苷酸，法醫(yī)常用的是四核苷酸重復(fù)

必須用高分辨率的電泳方法分離

分布廣泛，人類基因組的5%，估計(jì)20-50萬個(gè)檢出8000多個(gè)，遺傳標(biāo)記數(shù)目多絕大多數(shù)分布非編碼區(qū)，極少三核苷酸位于編碼區(qū)

當(dāng)前36頁(yè)，總共44頁(yè)。類型：根據(jù)重復(fù)單位的堿基組成分為以下三類：

重復(fù)單位長(zhǎng)度重復(fù)單位組成

簡(jiǎn)單重復(fù)序列基本一致基本一致復(fù)合重復(fù)序列基本一致組成不同

復(fù)雜重復(fù)序列長(zhǎng)度不同組成不同篩選

基本條件：多態(tài)性程度高、擴(kuò)增穩(wěn)定性好

1.等位基因長(zhǎng)度<300bp2.重復(fù)單位為4核苷酸，無非重復(fù)單位堿基3.等位基因數(shù)8-12個(gè)4.基因座雜合度>0.8，個(gè)人識(shí)別能力>0.95.基因頻率分布比較平均6.PCR擴(kuò)增穩(wěn)定、突變率低當(dāng)前37頁(yè)，總共44頁(yè)。命名

基因座

?結(jié)構(gòu)基因內(nèi)含子中STR基因座---GenBank注冊(cè)基因名稱命名例：TH01酪氨酸羥化酶基因第1內(nèi)含子

?非編碼區(qū)/定位不清的STR基因座---GenomeDatabase原始序號(hào)例：D3S13593號(hào)染色體;單拷貝;1359號(hào)

等位基因

不同實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果的可比性和重復(fù)性

?按照重復(fù)單位次數(shù)命名

5’-GGTCATCATCATGG-3’“TCATCATCA”“CATCATCAT”**從離5’端最近的核苷酸開始定義

?含有不完全重復(fù)的等位基因（完整重復(fù)等位基因數(shù)）·（不完全堿基數(shù)）