基因定位与克隆.ppt

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1、基因定位与克隆,本章节重点,基因定位和基因克隆的概念连锁分析遗传标记基因克隆的策略,基因定位(gene mapping)：利用一定的方法将一个基因确定到染色体上的实际位置上。,1911年，Wilson将红绿色盲基因定位到X染色体,1968年，Duffy血型基因定位于1号染色体,基因克隆(gene cloning)：用一定的方法把不同位点上的基因分离出来。,基因定位(gene mapping)：利用一定的方法将一个基因确定到染色体上的实际位置上。,连锁分析(linkage analysis)：利用被定位的基因与在同一染色体上另一遗传座位相连锁的特点，将该基因定位在某一染色体或染色体某一区带上。,

2、连锁分析,连锁分析,连锁分析,连锁分析,连锁分析,连锁分析,重组值(recombination fraction)：是基因定位时两个基因间遗传图距的量度，即基因间的遗传距离。,厘摩(centimorgan，cM),连锁分析,遗传标记,用连锁分析法进行基因定位时需要的一些已知遗传位点，这些位点应按孟德尔方式遗传，且具有多态性以便显示连锁关系，这些标记位点称为遗传标记（genetic marker）。,血型，血清蛋白，HLA,DNA RFLP,DNA STR&DNA VNTR,SNP,遗传标记,重组值 0：10个减数分裂,重组值0.3：85个减数分裂,遗传标记,连锁分析,连锁分析,连锁分析,连锁分

3、析,连锁分析,1955，Morton:优势对数法(Lod),+3表示连锁存在,-2表示连锁不存在,连锁分析,多点连锁定位,利用三点杂交法(three point crosses)，可将某一致病基因定位于遗传标记的框架内，更精确的进行基因定位。,连锁分析,多点连锁定位,体细胞杂交(somatic cell hybridization)又称细胞融合(cell fusion)，是将两个同种和/或不同种的细胞融合成一个新细胞，即杂种细胞(hybrid cell)。,病毒诱导的细胞融合仙台病毒,化学融合技术聚乙二醇(PEG)电融合技术电穿孔法,体细胞杂交,体细胞杂交,体细胞杂交,体细胞杂交,两个同种的动

4、物细胞融合后形成的杂种细胞，细胞核一般保留双亲的染色体；不同种动物的细胞融合后，细胞核含有双亲的的染色体，但随着增殖传代的过程，会出现保留一方染色体，另一方染色体逐渐丢失的现象。,体细胞杂交,HAT选择系统,1962，人类HPRT-,1964，小鼠TK-,H：次黄嘌呤(hypoxanthine),A：氨基喋呤(Aminopterin)T：胸腺嘧啶(Thymidine),HAT选择系统,HAT选择系统,HAT选择系统,体细胞杂交,TK:chromosome 17,杂种细胞克隆嵌板,微细胞融合(microcell fusion),体细胞杂交,人工建立的仅含有一条人类染色体的杂种细胞，即微细胞，再与

5、啮齿类细胞进行融合。,区域定位(regional assignment),体细胞杂交,依据染色体结构畸变的特点，建立只含有特殊的部分人类染色体的杂种细胞，再与啮齿类细胞进行融合。,辐射杂种(radiation hybrid),体细胞杂交,用含有辐射切割的人类染色体片段的细胞与啮齿类细胞融合产生的杂种克隆细胞。,1975年，Goss和Harris提出,1990年，Cox构建单染色体杂种细胞,1994年，Walter建立全基因组放射杂种,原位杂交(In Site Hybridization，ISH)：利用同位素标记的DNA探针，与玻片上的中期染色体进行杂交。是一种直接进行基因定位的方法。,原位杂交

6、技术,原位杂交技术,荧光原位杂交(FISH)：用特殊的荧光素标记DNA探针，与玻片上的染色体或细胞组织标本进行杂交。,原位杂交技术,原位杂交技术,网络定位,基因克隆(gene cloning)：用一定的方法把不同位点上的基因分离出来。,基因克隆,功能克隆(functional cloning)是先研究相关基因的功能，再定位克隆该基因。,血红蛋白病,HbS 血红蛋白缺陷(1949),链 Glu6Val GAG GTG,11p(70年代),功能克隆,定位克隆,定位克隆(positional cloning)是将遗传病或发育异常畸形与相关表型之间，和由这些突变失活的基因所编码的特定蛋白质之间联系起来

7、，而提供的一种基因定位克隆方法。,定位克隆,定位克隆的等级,应用细胞遗传学或连锁分析方法将基因定位于染色体的特定区域从该区域内所有可能的候选基因中确定正确的基因,定位克隆,定位克隆的基本方法和步骤,收集家系，选择遗传标记进行连锁分析，对目的基因作图定位确定候选位置，对目的基因进行精细定位从候选基因中确定正确的基因,用定位克隆法鉴定的致病基因,用定位克隆法鉴定的致病基因,ATGGTCTCACTGCAACCG,ATGGTCTCACTGTAACCG,定位克隆,候选克隆,候选克隆(candidate cloning)是一种用定位和非定位的信息相结合来克隆致病基因，即根据一些基因的位置、表达、功能或同源性相结合鉴定候选基因的方法。,定位候选克隆,GDB或GenBank,候选克隆,候选克隆,功能候选克隆,GDB或GenBank,已知基因,本章节重点,基因定位和基因克隆的概念连锁分析遗传标记基因克隆的策略,本章节重点,基因定位和基因克隆的概念连锁分析遗传标记基因克隆的策略,