2021年2021年度新基因功能研究的策略和方法讲义.ppt

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基因功能的研究策略主要包括：
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新基因功能研究的策略和方法
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目前，生物信息学分析已成为新基因功能研究首选和必用方法，其具有方便快捷和经济等优点。研究者往往可以从中得到与新基因功能有关的重要信息，初步推测基因的可能功能，进而制定出进一步的实验室研究方案。
（1）编码产物预测分析
（2）序列同源性分析
（3）蛋白质功能域分析

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新基因功能研究的策略和方法
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（1）mRNA水平的表达谱分析；
（2）蛋白质水平的表达分析。

要开展新基因功能的研究工作，首要的研究任务摸清新基因在体内的表达规律。包括从mRNA和蛋白质两个水平上来对其基因表达谱进行分析，，而新基因在相应的病态组织中的表达异常则提示与该病理过程相关的生物学意义。
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新基因功能研究的策略和方法
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新基因功能研究的功能获得策略即通过将新基因直接导入到某一细胞或个体中，通过观察细胞生物学行为或个体表型遗传性状的变化来鉴定基因的功能，常用的方法有：
（1）基因转染技术
（2）转基因技术
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新基因功能研究的策略和方法
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通过观察某一细胞或个体在新基因的功能部分或全部失活后的细胞生物学行为或个体表型遗传性状变化来鉴定基因的功能。
常用的方法主要有基于核酸的基因沉默技术和基因敲除等
（1）基因沉默技术
（2）基因敲除
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新基因功能研究的策略和方法
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细胞各种基本功能的完成离不开蛋白质之间的相互作用以及通过相互作用而形成的蛋白质复合物。因此，确定能够与新基因编码的蛋白质表达终产物相互作用的上下游蛋白质分子，也是研究新基因功能的一个十分重要的方面。目前常用的研究蛋白质相互作用的技术包括传统的基亲和分析而建立的免疫共沉淀技术和酵母双杂交系统.
（1）免疫共沉淀技术
（2）酵母双杂交系统
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新基因功能研究的策略和方法
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研究者往往最开始得到有价值的EST序列，进而通过电子延伸或和相关实验方法获取其全长cDNA序列。这种情况下，首先要进行即是进行全长cDNA序列的开放阅读框查找，推导其编码蛋白质的氨基酸序列。 然后，进行信号肽序列预测分析。初步判定其亚细胞定位，再进行蛋白质的基本理化性质分析，包括氨基酸组成、分子质量、等电点、亲/疏水性等。最后，以已知的氨基酸序列的基础，分析预测其高级结构。
编码产物预测分析
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新基因功能研究的策略和方法
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规律分析
Cs3亚基蛋白的计算机预测分析
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新基因功能研究的策略和方法
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序列同源性分析
包括核苷酸序列同源性分析和氨基酸序列同源性分析，这也是目前生物信息学技术中应用最为广泛的基本技术之一。主要采用BLAST和FASTA程序进行，即从已知的各种核酸和蛋白质序列数据库搜索与新基因对应的功能已知的高度同源基因和蛋白质，从这些已知基因和蛋白质的功能信息中来初步推测和判断新基因的功能。
同时，因为人类全基因组测序已经完成，所以以新基因的cDNA序列来对基因组数据库进行同源性比对，则可很方便地获得与其完全同源基因组DNA
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新基因功能研究的策略和方法
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序列及其染色体定位信息，而无需进行荧光原位杂交等基因染色体定位技术，进而还可通过分析其内含子、外显子序列及其调节位点，推测其可能的基因表达调控方式。即通过此法确定了富含亮氨酸重复序列蛋白新基因的基因组DNA序列及其染色体定位。
用expay软件分析氨基酸序列同源性
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新基因功能研究的策略和方法
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