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弱化子(attenuator)
假基因(pseudogene)
功能基因组学(functional genomics)
基因转换(gene conversion)
反求遗传学(reverse genetics)
数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)
反义RNA(Antisense RNA)
基因组学名词解释
在了解遗传学之前我们先了解一下基因的结构[1]和中心法则(Central dogma of molecular biology)。
经典遗传学( Classical genetics )主要是使用基因突变的方法,在分子水平对基因进行干扰突变来研究细胞和宏观个体的形态变化。
经典遗传学可分为正向遗传学( Forward genetics ,FG)和反向遗传学( Reverse genetics ,RG)。
正向遗传学 是指通过生物个体或细胞的基因组的自发突变或人工诱变,寻找相关的表型或性状改变,然后根据这些表型或性状变化找到相应的突变基因,并推断基因的功能。 简单来说就是通过 表型筛选 的方法根据现有的突变表型来定位相关基因 。
反向遗传学 采用基因变化研究表型变化的方法,先对特定的基因或蛋白质进行改变,然后寻找所引起的表型变化。
正向遗传学和反向遗传学都有一定的缺点: 不可逆、难控制、突变效应周期长 。受二倍体基因组、个体大、繁殖率低的因素的影响,使得经典遗传学在哺乳动物上应用受到限制[4]。
化学遗传学 ( Chemical genetics,CG ),是通过 化学工具 探索和研究生命过程的新兴学科。它运用遗传学的原理,以化学小分子为工具解决生物学的问题或通过干扰/调节正常的生理过程来了解蛋白质的功能,可用于寻找酶抑制剂和作用底物,研究细胞内信号转导,基因转录以及解释疾病产生的机理。 简单概括就是CG是用作用活性高的、有选择性的化合物来研究生物途径的过程。
相较于经典遗传学,化学遗传学具有许多优点:
即时性 :向生物体内加入/除去小分子之后短时间内即可发生作用,实时监测效果明显;
可逆性 :由于生物体代谢作用,小分子可以被降解,对蛋白质的作用被清楚;
可调性 :改变分子结构和加入浓度可以改变作用结果;
可操作性 :化学遗传学方法对小分子加入到细胞或有机体中的时间没有限制,可以在生长分化过程中的任意阶段进行;
通用性 :其研究方法不受物种和类别的限制。
化学遗传学和经典遗传学类似可以分为 正向化学遗传学 ( Forward chemical genetics,FCG )和 反向化学遗传学 ( Reverse chemical genetics,RCG )。
正向化学遗传学 :使用各种化学小分子处理细胞,诱导表型变化,经过筛选,找到小分子作用的大分子的靶标。
反向化学遗传学 :从基因或蛋白质与小分子化合物的相互作用出发,研究基因或蛋白质对表型的影响,从而确定这些生物大分子的功能。
正向化学遗传学和反向化学遗传学图示如下[4]:
[1].中国大学MOOC: 基因组学 (复旦大学)
[2]. Forward genetics (Wikipedia)
[3]. Reverse genetics (Wikipedia)
[4]. Chem. Rev.?2006,?106,?6,?2476-2530
基因组学名词解释如下:
基因组学的概念最早于1986年由美国遗传学家Thomas H. Roderick提出。基因组学是对生物体所有基因进行集体表征、定量研究及不同基因组比较研究的一门交叉生物学学科。基因组学主要研究基因组的结构、功能、进化、定位和编辑等,以及它们对生物体的影响。
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功能基因组学
功能基因组学是分子生物学的一个领域,它试图利用基因组项目(如基因组测序项目)产生的大量数据来描述基因(和蛋白质)的功能和相互作用 。
功能基因组学侧重于基因转录、翻译和蛋白质-蛋白质相互作用的动态变化,与基因组提供的DNA序列或结构等静态信息截然相反。
功能基因组学试图从基因、RNA转录本和蛋白质产品三个水平上回答有关DNA功能的问题。功能基因组学研究的一个关键特征是它们对这些问题的全基因组方法,通常涉及高通量方法,而不是传统的“个案基因”方法。
基因组学的一个主要分支仍然关注于对各种生物体基因组的测序,但全基因组的知识为功能基因组学关注各种条件下基因表达的模式创造了可能。涉及到的最重要的工具是芯片技术和生物信息学。
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