人类后基因组时代Post-genomeera-精品

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IgE是一种分泌型免疫球蛋白,分子量为196,000,由两条轻链和两条重链组成。由鼻咽、扁桃体、支气管、胃肠粘膜等处固有层的浆细胞产生,是引起I型变态反应的主要抗体,最明显的基本生物学特性是

人类后基因组时代 (Post-genome era)2020/6/71 基本概念

悲歌击筑 悲歌慷慨 悲歌易水 笔歌墨舞 闭门酣歌 伯歌季舞 长歌当哭 朝歌暮弦 朝歌夜弦 楚歌四合 楚歌四面 楚歌四起 楚歌之计 楚舞吴歌 吹弹歌舞 村歌社鼓 村歌社舞 弹剑作歌 对酒当歌 放歌纵酒

? 基因(Gene):生物体的遗传单位,由 脱氧核糖核酸(DNA)组成。

葛 Gě 详细字义 〈名〉 1.姓。如:葛天氏(葛天。传说中的远古帝名。一说为远古时期的部落名)2.另见 gé 常用词组 1.葛仙米 gěxiānmǐ [nostoc]生在潮湿处的一种蓝藻类植物。植物体由球形的单细胞连成

DNA由4 种核苷酸(A、T、C、G)组成。2020/6/72 人类基因组的23对染色体2020/6/73 从DNA到蛋白质2020/6/74 From DNA to Human2020/6/75 2020/6/76 ? 2000年是基因组之年,完成了人类基因 组的工作框架图,完成了一系列模式生 物和微生物的基因组序列分析。2020/6/77 ? 我国94年启动“中华民族基因组若干位 点基因研究”“重大疾病相关基因研究” 课题,99年承担了人类基因组1%序列的 测序任务,负责第3号染色体3千万核苷 酸的序列测定工作。2020/6/78 人类后基因组时代的特点

? 人类首次了解了自身的基因序列,了解 了很多远亲生物的基因序列

? 人类正在面对指数扩增的基因序列资料 和各种数据库

? 人类面临的挑战是如何将基因序列资料 转变为有用的知识,进而让这些知识服 务于人类,使之能够造福于人类的健康。2020/6/79 前基因组时代的“钓鱼”和后基因组时代的“捞鱼”2020/6/710 后基因组时代研究的重要方向1.单基因遗传病的致病基因研究和基因诊断 我国有丰富的疾病资源,特别是一些我国 特有的单基因遗传病家系,可提供良好的 基础发现新的致病基因.2020/6/711 单基因遗传病和复杂疾病2020/6/712 2.复杂性疾病的相关基因研究和疾病易感 性分析

在复杂性疾病的中,由于基因的变异加环境和 生活习惯等因素的共同影响,使得每个人对不 同的疾病的易感性不同。基因变异的一个重要的指标是单核苷酸多态性。2020/6/713 单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)

不同个体间在基因水平上的单核苷酸变异, 平均每1000对硷基出现一个SNP,2个无 关个体间有300万SNPs.2020/6/714 ? SNP研究为了解疾病的发病机理,疾病 的诊断及疾病易感性研究提供基础。

? 位于外显子区并改变氨基酸序列的SNP 以及位于基因表达调控区的SNP可能具 有重要临床意义和功能意义

? 生物信息学可提供SNP的数据库和功能 预测2020/6/715 可能具有重要功能意义的SNP ? 位于外显子区并改变氨基酸序列的SNP ? 位于基因表达调控区如启动子、增强子、

转录因子结合区、加尾信号的SNP ? 位于外显子和内含子交界区域的SNP2020/6/716 3.药物基因组学研究与个体化治疗

在临床上对同样一种疾病使用同一种药物, 不同的个体对药物的敏感性和毒性反应 有很大的区别,这种区别主要由基因决 定的,特别是药物靶点基因、药物代谢基 因等的单核苷酸多态性,影响了药物作 用的强弱和药物代谢的不同。2020/6/717 影响CYP3A 表达的SNP对 药物代谢产生不同作用2020/6/718 目前的疾病治疗 疾病诊断药物1 药物2药物32020/6/7

将来的疾病治疗 疾病诊断

药物敏感性测定药物2药物1药物319 4.人类功能基因组学研究

以全基因组为背景,开展人类基因及其 编码蛋白的功能研究。

目前虽然完成了绝大部分基因的序列分析, 但约60%的人类基因的功能未知。

目前 认为人类有3.2万个基因,其中1.5万已知 功能,1.7万未知功能。2020/6/720 ? 人类功能基因组学研究涉及众多的新技 术,包括生物信息学技术、生物芯片技 术、转基因和基因敲除技术、酵母双杂 交技术、基因表达谱系分析、蛋白质组 学技术、高通量细胞筛选技术等。

? 人类功能基因组学必须多学科协作

? 生物信息学是人类功能基因组学研究的 必要工具2020/6/721 遗传学家 生理学家

计算机科学家

生物化学家

人类功能基因组

细胞生物学家

结构生物学家2020/6/7

临床和病理学家22 5. 基 于 基 因 组 的 新 型 药 物 (Genome-based drug)

利用反向生物学原理,根据人类基因序 列数据,经生物信息学分析、高通量基 因表达、高通量功能筛选和体内外药效 研究开发得到的新药候选物。2020/6/723 基因组药物开发流程

人类基因序列

蛋白质 序列

生物信息学

重组蛋白质 表达

先导化合物 筛选

药物靶标 研究功能研究

高通量生物 活性筛选化学新药2020/6/7

基因工程 药物开发基因治疗24 人类基因组与生物技术产业

? 一个人类基因有可能带动和形成一个生 物技术产业。

例如基因工程的胰岛素、干扰素等

? 基因的开发研究 基因组药物、基因芯片、基因诊断、基因 治疗、实验室仪器试剂、基因数据库和 分析软件等2020/6/725 ? 人类基因组为药物开发提供了新源泉

迄今已应用的人类药物靶标约500种,包 括受体、酶、信号转导分子等。

开发成 功的药物约2000种。

估计人类基因组中3-4万个基因中,约 5000个基因产物可成为潜在的药物靶标2020/6/726 2020/6/727 基因组药物的种类1。

基因工程重组蛋白质药物2。

以人类基因编码蛋白为靶标的化学药物 3。

以人类基因编码蛋白为靶标的人源化抗体 4。

反义核酸类和RNA类药物 5。基因治疗2020/6/728 国际新药开发的三个浪潮

? 基因组学

药物靶标发现、反义治疗、基因治疗

? 蛋白质组学

药物靶标评价、药物筛选、抗体治疗、重组蛋 白质治疗

? 分子设计

蛋白质结构确定、蛋白质工程、以结构为基础 的小分子药物设计2020/6/729 6.基因治疗

将人类基因导入人体,纠正缺陷基因或辅 助机体抵抗疾病。

具有良好开发前景, 但近期离产业化尚有距离。2020/6/730 ?重症联合免疫缺陷的基因治疗 腺苷脱氨酶基因治疗(1990)

Ashanti de Silva, Now 13, was the first2020/6/7

patient to be treated with gene therapy.31 7.生物信息学(Bioinformatics)

? 生物信息学需要处理指数扩增的海量基 因和蛋白质序列资料摩尔定律2020/6/732 核酸序列的生物信息学分析

?结构域分析(基因组序列注释)包括启动子、 转录因子结合序列、内含子、外显子、重复序列 、开放读码框架等。

?同源分析和检索,包括Nr数据库、EST数据库、 STS数据库、Unigene数据库、Swissprot数据库 、HTGS数据库等。

?基因突变分析 包括EST数据库,SNP数据库等 ?Data-mining 从基因数据库发掘重要的功能基 因2020/6/733 蛋白质一级结构分析:

? 结构特点分析,包括等电点、信号肽、穿 膜区、DNA结合序列等

? 同源分析和检索,包括Nr数据库、 Swissprot 数据库等

? 功能区分析,包括Prosite、Emotif、 Identify分析等。2020/6/734 ? 蛋白质空间结构分析:

? 蛋白质晶体结构数据库检索,如PDB数 据库。

? 蛋白质空间结构预测,如Homology等 软件分析。2020/6/735 人类功能基因研究的二级数据库要求

? 提供未知功能的靶基因 cDNA 、基因组 DNA、编码区蛋白质序列,应有EST序列 的支持。

? 提供蛋白质一级结构信息数据,包括等电 点、穿膜区、核定位信号、DNA结合域、 功能区、特殊结构分析结果等

? 提供核酸和蛋白质序列同源性分析的结果 (应定期更新)

? 提供外显子、内含子、启动子等基因组结 构的图谱2020/6/7 ? 提供表达谱分析36 cDNA序列

Nr数据库 EST数据库 HGP数据库

Unigen 数据库

SNP数据库

同源序列 检索

序列拼接; 新剪切体分析

基因组序列 结构

表达谱 分析基因变异

cDNA序列的数据库分析2020/6/737 8。

蛋白质组学(Proteomics)

研究细胞或组织的基因组表达的全部蛋白 质(表达蛋白质组学,Expression proteomics)

通过细胞内蛋白质复合物研究蛋白质与蛋 白质的相互作用(细胞作图蛋白质组学, Cell-map proteomics)

双相电泳技术和质谱技术是蛋白质组学研 究的最重要技术2020/6/738 2020/6/739 2020/6/7

蛋白质2D电泳分析 40 9。

结构基因组学

高通量的蛋白质三维结构分析,为蛋白 质的功能研究和药物设计提供基础2020/6/741 10。

模式生物和病原生物基因组学

对其它生物进行全基因组序列分析,开展 比较基因组学(comparative genomics)研究。

迄今至少已有5种真 核生物,38种微生物完成全基因组序列 分析2020/6/742 ? 模式生物的基因敲除 (Knock out) 小鼠、酵母、果蝇等生物 的基因敲除2020/6/743 我国在人类基因组计划中的研究现状

? 我国在人类基因组计划中取得了重要成 果,但在功能基因组研究中尚处滞后阶 段

? 人类功能基因组研究必须多学科、多实 验室协作完成,必须吸引功能实验室和 临床实验室参加

? 对人类未知功能的基因进行系统性的功 能和开发研究将成为我国生命科学知识 创新和技术创新的新生长点2020/6/744 北京大学人类疾病基因研究中心

? 研究重点 人类基因的功能研究 疾病相关基因研究(以SNPs研究为主)

? 首期启动课题 33项功能基因组和疾病相关基因的课题 疾病DNA样品库的建立 病理组织标准化样品库的建立2020/6/745 北大基因中心人类功能基因 研究的部分成果1。

促进凋亡的新基因TFAR19 2。

抑制凋亡的新基因TFAR153。

新的细胞因子CKLF1(chemokine-like factor 1)及其变异体 CKLF2、CKLF3、CKLF4 4。

新细胞因子CKLF-H1(CKLF Homolog 1) 5。

已知基因Thioredoxin的新变异体2020/6/746 人类分泌蛋白二级数据库的建立

? 由于细胞因子、生长因子、蛋白质激素 等具有重要功能及应用价值的生物学活 性物质均为小分子的分泌蛋白质,从人 类基因组中寻找未知功能的小分子分泌 蛋白及编码基因有可能发掘出新的细胞 因子类生物活性物质,为进一步的功能 研究和基因工程药物的开发研究提供源 头创新的靶基因。2020/6/747 2020/6/748 新细胞因子cDNA克隆化策略2020/6/749 ? 细胞因子(Cytokine):由机体各种细胞分泌 的具有调控细胞生长分化、调节免疫功能和生 理活性并参与病理反应的小分子肽或蛋白质。

包括:白细胞介素 (IL) 集落刺激因子 (CSF) 肿瘤坏死因子 (TNF) 趋化因子 (Chemokine) 转化生长因子- (TGF- ) 生长因子 (Growth Factor ) 干扰素 (IFN) 等2020/6/750 1. 细胞因子的常规克隆化策略活性筛选

发现细胞因子的活性线索细胞因子表 达 细 胞 提 取 mRNA 逆 转 录 成 为 cDNA 克隆化至真核表达载体 转化 大肠杆菌细胞因子活性筛选 鉴定2020/6/751 例1:IL-3

猴T细胞系UCD-144MLA,可刺激CML细胞增 殖 。

提 取 UCD-144MLA 细 胞 mRNA , 构 建 含 30000 个 克 隆 的 cDNA 表 达 文 库 , 提 取 质 粒 DNA,分成100份,每份200个克隆,分别转染 COS-7细胞,上清测定刺激活性,8份具有活性, 其中只有1份不被抗GM-CSF抗体所抑制,进一 步有限稀释法筛选,获得猴IL-3 cDNA,再经 杂 交 筛 选 人 的 基 因 文 库 , 获 得 人 IL-3 序 列 (Cell 1986, 47:3,)。2020/6/752 2.细胞因子产生细胞cDNA的大规模测 序和生物信息学分析

细胞因子产生细胞cDNA文库大规模随 即测序基因和蛋白数据库同源性比较 与已知细胞因子有同源性的克隆全 长cDNA克隆化真核原核表达活性筛 选鉴定2020/6/753 例 1 : MPIF ( Myeloid Progenitor Inhibitory Factor-1):

从动脉内皮细胞cDNA文库大规模随机测序, 发现其中之一编码氨基酸与MIP-1 有51%同源 性,昆虫细胞表达蛋白具有趋化T细胞和单核 巨噬细胞的活性,抑制骨髓细胞集落形成活性。

(J. Exp. Med. 2019, 185:1163)。

现已作为造 血细胞保护剂进入II期临床实验。2020/6/754 例2:新白细胞介素的克隆化2020/6/755 ? 国内第二军医大学曹雪涛,军事医学科 学院贺福初,复旦大学余龙, 毛裕民等均

利用此策略发现一些新细胞因子。2020/6/756 3.染色体中细胞因子聚集区的大规模测序

? 例1:17对染色体存在CC趋化因子Cluster, 通过适当的YAC克隆测序和生物信息学 分析,克隆了MIP-4,与MIP-1有49.5% 的同源性,趋化T细胞(Genomics 2019 Mar 15;56(3):296-302)

? 例 2 : 在 7q11.23 发 现 Eotaxin-3 ( JBC , 2019,274:27975)2020/6/757 4.差异显示技术克隆细胞因子

利用同一细胞在不同条件下表达细胞因 子的差异克隆新细胞因子,例如T细胞活 化前低表达细胞因子,活化后则高表达 细胞因子,利用DD-PCR、RDA、SSH等 技术可克隆T细胞活化后高表达的基因, 其中可能含有新细胞因子cDNA。2020/6/758 ? 例:本实验室克隆的CKLF1

利用IL-10为广谱细胞因子抑制因子的特 点,通过SSH技术克隆U937细胞被IL-10 抑制的cDNA,发现新的细胞因子CKLF1 (Chemokine-like factor 1,原名UCK-1, U937 derived chemokine-1)及其变异体 CKLF2,3,4。

CKLF1具有趋化效应、 促进骨髓细胞集落形成效应和刺激骨骼 肌细胞效应。2020/6/759 5. EST(Expressed sequence tag)数 据库的生物信息学分析

例 1 : 从 公 共 的 EST 数 据 库 发 现 SCYA26,编码94个氨基酸,含26氨 基酸的信号肽,与MIP-1有44%同源 性,趋化T细胞和单核巨噬细胞 (Genomics 2019 Jun 15;58(3):313-7)2020/6/760 例2:本室大鼠CKLF1、大鼠CKLF2、小 鼠TEIF1、人CKLF-H1a、 CKLF-H1b的 cDNA克隆化2020/6/761 细胞因子药物 的新开发策略2020/6/7

人类基因序列 编码氨基酸序列 生物信息学分析 高通量重组蛋白表达

细胞学筛选 体外药效 体内药效 临床前研究

小分子分泌蛋白 同源性分析等 真核表达为主 细胞筛选网络 详尽功能分析62

从开头数字无法分辨是否是转基因食品,只能分辨是哪国生产的。产品外包装的条形码,是一种国际通用的产品识别方式。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案,并包括一共13位数字。在这13位数字中,第1到第3位数字是国家代码,第4到第8是生产厂家的代号,第9到第12位是生产厂家的自编号码,最后一位为产品的校验码。从条形码的构成中可以发现,产品是否为转基因食品并不能凭借条形码进行辨别,它并不具备这个功能。扩展资料:目前区分市面上食品是否为转基因的方法,可以从产品的外包装进行区别,非转基因食品有些在包装上进行了标示,而国家对食用油、面粉、大米等一些转基因食品也做出明确规定,若为转基因食品需要明确标注,作为消费者选择的依据。参考资料:人民网—食品条形码8开头无关转基因 编码标准有别他国内容来自www.egvchb.cn请勿采集。

www.egvchb.cn true http://www.egvchb.cn/wendangku/zas/faag/jc961a11788v/k84868762caaedd3383c4ba4cb4f8l.html report 46143 因转码可能存在排版等问题,敬请谅解!以下文字仅供您参考:人类后基因组时代 (Post-genome era)2020/6/71 基本概念? 基因(Gene):生物体的遗传单位,由 脱氧核糖核酸(DNA)组成。DNA由4 种核苷酸(A、T、C、G)组成。2020/6/72 人类基因组的23对染色体2020/6/73 从DNA到蛋白质2020/6/74 From DNA to Human2020/6/75 2020/6/76 ? 2000年是基因组之
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