電子克隆簡(jiǎn)介課件

電子克隆簡(jiǎn)介什么是電子克隆拼圖游戲一樣的原理應(yīng)用如何做拼圖游戲常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的討論現(xiàn)狀與展望

什么是電子克隆Watson&Crick成功解析了DNA分子二級(jí)結(jié)構(gòu)，開(kāi)創(chuàng)了分子生物學(xué)時(shí)代KarryMullis發(fā)明了PCR反應(yīng)，體外大規(guī)模、有目的和快速地克隆目標(biāo)基因成為可能信息科學(xué)技術(shù)特別是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在戰(zhàn)后飛速發(fā)展什么是電子克隆電子克隆技術(shù)是生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中EST數(shù)據(jù)庫(kù)、核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)、基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，采用同源性序列比對(duì)和歸類(lèi)分析、重疊區(qū)域組裝和拼接等方法延長(zhǎng)EST序列，直至沒(méi)有與之同源的序列可供拼接為止，所得到的序列可以認(rèn)為是相對(duì)應(yīng)基因的全長(zhǎng)cDNA，根據(jù)所得的cDNA序列設(shè)計(jì)囊括開(kāi)放閱讀框兩端的引物，進(jìn)行RT-PCR克隆出相應(yīng)基因的方法

什么是電子克隆傳統(tǒng)的克隆方法是利用基因特異性引物大量擴(kuò)增cDNA末端或構(gòu)建cDNA文庫(kù)并采用原位雜交進(jìn)行篩選，實(shí)驗(yàn)進(jìn)程長(zhǎng)、步驟繁瑣、成本高、得率低；運(yùn)用電子克隆的方法延伸得到的cDNA幾乎囊括了所有疑似為目的基因的cDNA序列，無(wú)論表達(dá)轉(zhuǎn)錄如何調(diào)控，都能通過(guò)PCR擴(kuò)增出表達(dá)的那一段基因傳統(tǒng)的方法如同小規(guī)模地捕撈一條或幾條魚(yú)，電子克隆與之相比就如同集約化地捕撈一群魚(yú)拼圖游戲一樣的原理

相近的物種在核酸序列上有相似性，相近物種中的同源基因序列在一定程度上可以代表目的基因的序列可代表程度與兩序列的相似度直接相關(guān)，加之遺傳密碼的簡(jiǎn)并性，這種混同在理論上是可行的，但需要作同源性檢驗(yàn)以克服主觀因素的影響拼圖游戲一樣的原理借助計(jì)算機(jī)找到具有相同或相似圖案的圖塊，拼成完整的圖案，我們需要做的是進(jìn)行局部的微調(diào)。剩下的工作就是對(duì)拼接出的cDNA進(jìn)行可能的開(kāi)放閱讀框的分析，設(shè)計(jì)囊括開(kāi)放閱讀框兩端的引物，RT-PCR擴(kuò)增侯選基因應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)文件下載序列分析序列裝配分子模型結(jié)構(gòu)分析功能分析應(yīng)用在全基因組已經(jīng)測(cè)序的物種中推測(cè)新基因的步驟如下：分析和定位開(kāi)放閱讀框虛擬翻譯并對(duì)多肽鏈序列檢索比對(duì)可靠性檢查分析與之相關(guān)的調(diào)控序列

如何做拼圖游戲?qū)z索得到的同源序列保存到PC機(jī)上，運(yùn)行DNAStar軟件包，將上述序列輸入，由于基因測(cè)序是借助質(zhì)粒載體完成的，序列中難免混有載體序列，因此需要運(yùn)行程序查找載體序列，對(duì)序列進(jìn)行末段修剪去掉冗余部分

如何做拼圖游戲程序根據(jù)外顯子和內(nèi)含子的編碼規(guī)則和排布方式搜索和定位開(kāi)放閱讀框，開(kāi)放閱讀框是電子克隆的重點(diǎn)研究對(duì)象；接著，程序?qū)Ω鞫涡蛄械闹貜?fù)序列和差異序列進(jìn)行逐一檢索和比對(duì)，并對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行拼接和組裝，構(gòu)建重疊序列群以上各步驟由程序自動(dòng)完成如何做拼圖游戲以構(gòu)建的重疊序列群為信息標(biāo)簽，進(jìn)一步檢索比對(duì)，搜索其高度同源序列如果發(fā)現(xiàn)了與之高度同源的未知序列，則重復(fù)上述步驟；若沒(méi)有新的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明拼接組裝得到的EST可能囊括了所以可能的目的基因序列

根據(jù)以上步驟，得到了一個(gè)全長(zhǎng)為1678bp的EST序列如何做拼圖游戲?qū)ρ由斐龅腸DNA其作人工的可靠性驗(yàn)證提取水稻中總RNA，進(jìn)行RT-PCR，電泳檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介

DNAStar是一款電子克隆中常用的軟件包，它以功能全面和強(qiáng)大而著稱(chēng)，它主要包括以下幾個(gè)應(yīng)用程序：EditSeq、GeneMan、GeneQuest、MapDraw、MegAlign、PrimerSelect、Protean、和SeqManII常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介EditSeq是輸入并且修剪DNA或蛋白質(zhì)序列的工具。EditSeq能讀取大部分的序列格式，也可以通過(guò)使用鍵盤(pán)輸入，或者從其他地方復(fù)制、粘貼得到。序列被打開(kāi)后，EditSeq能使用標(biāo)準(zhǔn)或者指定的遺傳密碼進(jìn)行翻譯或反翻譯、尋找開(kāi)放讀框以及進(jìn)行閱讀校對(duì)

常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介MapDraw可以制作簡(jiǎn)單的線性圖到有注釋的環(huán)形圖，在展示限制性酶切位點(diǎn)的同時(shí)，還可以同時(shí)展示序列的feature、開(kāi)放閱讀框及其翻譯結(jié)果。MapDraw工具主要應(yīng)用與規(guī)劃酶切位點(diǎn)和克隆實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生詳細(xì)和充分的結(jié)果概括

常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介MegAlign提供了比對(duì)方法，進(jìn)行DNA和蛋白質(zhì)序列的配對(duì)和多序列比較。多序列比對(duì)可以在MegAlign的工作界面中進(jìn)行查看和編輯。可以根據(jù)隊(duì)列的結(jié)果制作進(jìn)化樹(shù)，有關(guān)序列距離的數(shù)據(jù)和殘基替代可以作成表格常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介PrimerSelect能夠輔助設(shè)計(jì)引物和探針。輸入DNA、RNA或反向翻譯的蛋白質(zhì)模板序列后，PrimerSelect可以在計(jì)算序列的各種參數(shù)，用戶(hù)可以通過(guò)控制各種參數(shù)限定計(jì)算結(jié)果。在模板處理后，PrimerSelect按照用戶(hù)定義的參數(shù)確定引物的位置，并給引物評(píng)分，然后篩選出模板序列上的最佳引物序列。常用軟件及網(wǎng)絡(luò)資源簡(jiǎn)介歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（EuropeanMolecularBiologyLaboratory，EMBL），日本國(guó)立遺傳研究所（NationalInstituteofGenetics，NIG），北京大學(xué)生物信息學(xué)中心（PekingUniversityCenterofBioinformatics，PKUCBI），

優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的討論與傳統(tǒng)的基因克隆方法相比，電子克隆有以下的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便快速，成本低廉，設(shè)備簡(jiǎn)單對(duì)操作人員技術(shù)要求不高成功率高現(xiàn)狀與展望隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確性的逐漸提高，電子克隆的兩大制約因素，輔助設(shè)計(jì)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)將日臻完善，電子克隆