1 / 16

第十一章 微生物基因组学

第十一章 微生物基因组学. 基因 (gene) ： 可遗传的生物学功能单位； DNA 功能片段 → 蛋白质或 RNA 基因组 (genome) ： 生物遗传信息的总和。 基因组学 (genomics) ： 系统研究生物基因组的序列结构，并从序列结构水平来注释 (annotation) 生命现象的科学。 微生物基因组学 (microbialgenomics) ：. 第一节 微生物基因组的结构特征. 一、前核生物基因组结构特征 ( 一 ) 基因组一般拓扑概貌： 有些细菌有两条以上染色体 多为双链环状 DNA 分子组成 仅有拟核，无包膜

loyal
Download Presentation

第十一章 微生物基因组学

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第十一章 微生物基因组学 基因(gene)：可遗传的生物学功能单位； DNA功能片段→蛋白质或RNA 基因组(genome)：生物遗传信息的总和。 基因组学(genomics)：系统研究生物基因组的序列结构，并从序列结构水平来注释(annotation)生命现象的科学。 微生物基因组学(microbialgenomics)：

  2. 第一节 微生物基因组的结构特征 一、前核生物基因组结构特征 (一) 基因组一般拓扑概貌： • 有些细菌有两条以上染色体 • 多为双链环状DNA分子组成 • 仅有拟核，无包膜 • 拟核中央有一蛋白支架，外周为双链闭环的DNA超螺旋 • 有些细菌含有质粒

  3. (二) 基因组的大小：大多在 2-6 Mb之间 (三) 遗传信息在基因组中排列的连续性： 绝大多数不含内含子，遗传信息为连续的，非间隔的。 (四) 功能相关的基因组成操纵子结构 (五) 结构基因单拷贝，rRNA基因多拷贝 (六) 基因组中的重复序列少而短 (七) 有特殊的终止序列

  4. 二、病毒基因组的结构特征 (一) 基因组大小差别很大 (二) 基因组可以是DNA或RNA，每种病毒 只含一种核酸 (三) RNA病毒基因组可以是节段性的 (四) 基因组中有重叠基因现象 (五) 基因组绝大多数序列用于编码蛋白质 (六) 相关基因有簇集现象 (七) 真核细胞的病毒基因组可有内含子

  5. 第二节 微生物基因组学的研究内容与方法 一、微生物基因组的序列测定 (一) “基于图谱” (map-based) 的测序战略 遗传图和/或物理图 基因片段测序 ↓ ↓ 基因片段定位组装 ↓ 基因组序列图谱

  6. (二) 鸟枪测序战略： 1. 制备高质量基因组DNA 超声波或酶切随机剪切为 2kb 和 15- 20kb 的DNA片段。 2. 建立大片段和小片段DNA文库 插入测序载体→转染细菌 3. 随机进行高通量测序 随机挑取克隆测序。

  7. (三) 序列拼接与组装

  8. 二、 基因组注释 (一) 碱基组成分析： C+G含量分析，CG偏离度分析 (二) 密码子偏嗜使用分析： 不同物种编码同一氨基酸时对密码子 使用的偏嗜性不同。 (三) 开放阅读框鉴定： open reading frame，ORF (四) 编码序列鉴定

  9. CTCAGATTGAACGCTGGcGGCAGGCcTAacacATGCaaGTCGAACGGTAACAGGAAGCAGCTTGCTGCTTCGCTGACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAATGTCTGGGAAACTGCCTGATGGAGGGGGATAACTACTGGAAACGGTAGCTAATACCGCATAAcGTCGCAAGACCAAAGAGGGGGACcTTCGGGCCTCTTGCCATCGGATGTGCCCAGATGGGATTAGCTAGTAGGTGGGGTAACGGCTCACCTAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGACCACCCACACTGGAaCTGAGACGACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCaAGCcTGATGCAGCCATGCCGCGTGTATGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGtGtTGAGGTTAATAACCTCATCGATTGACGTTACCCGCAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCcAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGCAGGCGGTCTGTCAAGTCGGATGTGAAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTCGAAACTGGCAGGCTAGAGTCTTGTAGAGGGGGGTAGAATTCCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGGAGGAATACcGGTGGCGAAGGCGGCCCCcTGGACAAAGACTGACGCTCAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCGACTTGGAGGTtGTGCCcTTGAGGCGTGGCTTCCGGAGCTAACGCGTTAAGTCGACCGCCTGGGGAGTACGGCcGCAAGGTTAAAACTCAAATGaATTGACGGGGGCCcGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAACTTTCCAGAGATGGATTGGTGCCTTCGGGAACTCTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAAATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCcTTATCCTTTGTTGCcAGCGGTCAGGCCGGGAACTCAaAGGAGACTGccAGTGATAAACTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGGCCcTTACGAGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAAAGAGAAGCGACCTCGCGAGAGCAAGCGGACCTCATAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGTGGATCAGAATGCCACGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACTCAGATTGAACGCTGGcGGCAGGCcTAacacATGCaaGTCGAACGGTAACAGGAAGCAGCTTGCTGCTTCGCTGACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAATGTCTGGGAAACTGCCTGATGGAGGGGGATAACTACTGGAAACGGTAGCTAATACCGCATAAcGTCGCAAGACCAAAGAGGGGGACcTTCGGGCCTCTTGCCATCGGATGTGCCCAGATGGGATTAGCTAGTAGGTGGGGTAACGGCTCACCTAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGACCACCCACACTGGAaCTGAGACGACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCaAGCcTGATGCAGCCATGCCGCGTGTATGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGtGtTGAGGTTAATAACCTCATCGATTGACGTTACCCGCAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCcAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGCAGGCGGTCTGTCAAGTCGGATGTGAAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTCGAAACTGGCAGGCTAGAGTCTTGTAGAGGGGGGTAGAATTCCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGGAGGAATACcGGTGGCGAAGGCGGCCCCcTGGACAAAGACTGACGCTCAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCGACTTGGAGGTtGTGCCcTTGAGGCGTGGCTTCCGGAGCTAACGCGTTAAGTCGACCGCCTGGGGAGTACGGCcGCAAGGTTAAAACTCAAATGaATTGACGGGGGCCcGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAACTTTCCAGAGATGGATTGGTGCCTTCGGGAACTCTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAAATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCcTTATCCTTTGTTGCcAGCGGTCAGGCCGGGAACTCAaAGGAGACTGccAGTGATAAACTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGGCCcTTACGAGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAAAGAGAAGCGACCTCGCGAGAGCAAGCGGACCTCATAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGTGGATCAGAATGCCACGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTA

  10. (五) 特殊功能序列鉴定： 结构特征、特殊序列等，利用计算机软件及相应网站等进行鉴定 (六) 同源性基因检索： Blast (七) 直系同源蛋白聚类(COG)分析： 全基因组对全基因组比较

  11. Distance tree of resultsSequences producing significant alignments: Score E (Bits) Value gi|33337672|gb|AF125317.1| Pseudomonas sp. pDL01 16S ribosomal R 2706 0.0 gi|110227054|gb|AE004091.2| Pseudomonas aeruginosa PAO1, complet 2706 0.0 gi|49234804|gb|AY631241.1| Pseudomonas aeruginosa clone X13 1... 2706 0.0 gi|40019053|gb|AY486354.1| Pseudomonas aeruginosa strain AU18... 2706 0.0 gi|40019049|gb|AY486350.1| Pseudomonas aeruginosa strain AU04... 2706 0.0 gi|60280971|gb|AY792969.1| Pseudomonas aeruginosa 16S ribosomal 2706 0.0 gi|92111353|gb|DQ464061.1| Pseudomonas aeruginosa isolate PAL... 2706 0.0 gi|71564499|gb|DQ115539.1| Pseudomonas aeruginosa 16S ribosomal 2706 0.0 gi|50346115|gb|AY665977.1| Pseudomonas aeruginosa 16S ribosomal 2706 0.0

  12. 第三节 微生物基因组学研究的意义与应用 一、大量未知功能新基因的发现 结构简单，生长、繁殖快，单基因控制，单拷贝基因。 二、带来新的微生物分类和诊断方法： 16S rRNA 分类、诊断 三、微生物基因组学与系统生物学： 一门新兴的学科。

  13. 四、宏基因组学 研究微生物群体，群落基因组学。 五、抗微生物新药和疫苗的发现： (一) 揭示出许多微生物生存所必需的基因 (二) 揭示出许多微生物致病和毒力相关的 的基因 (三) 有助于发展特异性很强的基因 开发高度特异的抗微生物药物 (四) 推动疫苗研究

More Related