什么是生物科技英语?详细介绍一下

表达序列标签(ESTs)指来自不同组织的cDNA序列。这个概念最早是由亚当斯在1991年提出的。近年来,由此产生的技术路线被广泛应用于基因鉴定、基因表达图谱绘制、寻找新基因等研究领域,并取得了显著的成果。在通过mRNA差异显示和代表性差异分析获得未知基因的部分cDNA序列后,研究人员渴望克隆其全长cDNA序列,以便研究该基因的功能。克隆全长cDNA序列的传统方法是通过噬菌斑原位杂交或PCR筛选cDNA文库。这些方法由于工作量大、耗时耗力等缺点,已经不能满足人类基因组时代快速发展的要求。随着人类基因组计划的发展,在基因结构、定位、表达和功能的研究中积累了大量的数据。如何充分利用这些现有的数据资源,加快人类基因克隆的研究,避免重复劳动,节约资金,已成为摆在我们面前的一项紧迫而富有挑战性的任务。利用生物信息学方法扩展表达序列标签(ESTs)序列,获得部分或全长的cDNAycg,将为基因克隆和表达分析提供前所未有的动力。本文将详细介绍EST技术的应用及其在基因全长cDNA克隆中的应用。

1,ESTs和基因识别

EST技术最常见的用途是基因识别。传统的全基因组测序并不是寻找基因的最有效的方法,它既昂贵又耗时。由于基因组中只有2%的序列编码蛋白质,一些科学家支持先对基因的转录产物进行大规模测序,即从真正编码蛋白质的mRNA构建各种cDNA文库,对文库中的克隆进行大规模测序。Adams提出的表达序列标签概念标志着大规模cDNA测序时代的到来。虽然ests序列数据对不准确,最高准确率达97%,但实践证明,EST技术可以大大加快新基因的发现和研究。Medzhitov等人通过果蝇体内的TOLL蛋白检索了dbEST数据库,该蛋白已被证明在成熟果蝇的抗真菌反应中起重要作用。通过同源分析,找到了相应的人同源EST(登录号H48602),为下一步研究人TOLL同源蛋白的功能提供了良好的条件。HMSH5基因与酿酒酵母MSH5有30%的同一性,它与hMSH4特异性相互作用,hm sh4在减数分裂和精子发生中起一定作用。因此,利用EST技术,我们可以跳过生物分类学的界限,从生物模型的公认基因中快速克隆更复杂的未知基因。生物之间在核苷酸水平上购买商品的差异阻碍了传统的基于PCR的杂交或基因克隆策略,即使是密切相关的生物,如秀丽隐杆线虫和布氏隐杆线虫,它们在2000-5000万年前才分化和形成。计算机对dbEST的数据库筛选是一种电子杂交实验,提供了更广泛的基因鉴定途径,允许基因组之间的差异,使基因鉴定和新的基因克隆策略发生了革命性的变化,也提供了足够大和复杂的基因数据库。目前,无害环境技术的数量正以平均每月6.5438亿+的速度增加。

2.ESTs和物理地图构建

est在构建许多基于基因的人类和植物基因组物理图谱中起着重要作用。在这种应用中,从ESTs发展而来的PCR或杂交分析可用于鉴定YACs、BACs或其它含有插入克隆的大片段的载体,这是构建基因组物理图谱的基础。通过将ESTs与基因组物理图进行比较,我们可以识别出包含残余基因序列的基因组区间,包括调节基因表达的DNA控制元件。通过分析这些元素,有可能获得对基因功能的详细了解。物理图谱和遗传图谱之间的相互参照形成了具有更广泛用途的综合资源。在获得这个综合图谱后,研究人员可以根据孟德尔的遗传特征定位基因组区间内的相关基因,通过查询基于ESTs的图谱,可以获得这个区间内所有基因的列表。这种综合资源的使用取决于EST数据库中基因的数量。目前,人和小鼠ESTs的不断扩增,使其应用更加广泛和方便。

3.ESTs和基因组序列注释

EST数据库并不完善,因为ESTS不能切割成单列序列位点,所以准确率只能达到97%。此外,ESTs存在表达偏倚,因为产生ESTs的cDNA是由组织中丰富的mRNA按一定比例反转录而来的,所以发现EST数据库中表达水平低,而表达水平高的基因过量存在于EST数据库中。虽然可以通过富集初始mRNA或由其合成双链cDNA来减少cDNA文库,但cDNA文库中仍然存在大量的高丰度cDNA克隆。因此,一个理想的cDNA文库必须消除或尽量消除多学科信息克隆的影响,这就涉及到cDNA文库的预处理技术。归一化,减少与丰富编码基因相关的cDNA数量;消减杂交,应用序列标记的cDNA来识别和去除文库中的冗余突变,这些技术的发展使得基因识别更加依赖EST技术,甚至可以通过该技术获得精确的基因组DNA序列。在华盛顿大学基因组测序中心和桑格中心的共同努力下,秀丽隐杆线虫基因组6543.8+0亿碱基对的测序工作已基本完成。因此,ESTs是一系列基因搜索工具中不可或缺的一部分,而这些工具都是基于基因组序列的。EST技术在基因组DNA序列上的其他应用还包括精确预测基因内含子和内含子排列、识别选择性接合事件、识别异常基因组排列结构等。

医生赤脚于2006年7月9日下午03: 58

4.est和“电子”基因克隆

计算机辅助基因克隆被称为“sillcon克隆”,是与定位克隆和定位候选克隆策略并行的方法之一,即通过生物信息学对EST序列进行延伸,获得基因的部分或全长cDNA序列。EST数据库的迅速扩大已经并将继续导致识别和克隆新基因策略的革命性变化。

4.1EST序列采集

计算机辅助克隆的第一步是获得感兴趣的EST。在dbest数据库中查找EST最好的方法就是找到同源序列。标准是:长度≥100bp,同源性在50%以上85%以下。可以通过几个万维网圈使用BLAST检索度来实现,其中最常用的有NCBI的eneBank(国家生物技术信息中心)、意大利Tigem的ESTmachine(包括EST提取器和EST汇编器)、THC(暂定人类共有序列)数据库、ESTBlast检索程序——通过英国人类基因组图谱计划资源中心(HGMP-RC)的服务器访问。然后,将检测的序列组装成重叠群,并将该重叠群用作检测的序列。重复BLAST检索和序列组装以延伸重叠的样品系列,并重复上述过程,直到不再检测到重叠的ESTs或重叠群序列不能延伸,有时可以获得全长基因编码序列。获得这些EST序列数据后,测试它们与GeneBank核酸数据库的相似性。如果冯有精确匹配的基因,将EST序列数据按照6个EST读码框翻译成蛋白质,然后与蛋白质序列数据库进行比对。基因分析的结果有三种:一是已知基因,已经被人类识别和了解;第二种是以前没有鉴定过的新基因;三是未知基因,这些基因之间没有同源或异源基因匹配。新的和未知的基因将进一步用于生物学研究。

4.2基因的电子定位

NCBI的电子PCR程序对基因的电子位置进行搜索,以确定EST序列上是否存在序列标签位点(STS)。STS作为基因组中的单拷贝序列,是新一代的遗传标记系统,数量多,覆盖密度高,平均达到每1kb一个STS以上。通过将搜索到的STS与相应的染色体进行比较,可以将该序列定位在该染色体上。

4.3图像克隆的获取

通过基因组及其表达的整合分子分析(IMAGE)方案,通过免疫可以获得许多对应于ESTs的cDNA克隆,这是对电子基因克隆的补充。图像协议由美国LLNL国家实验室主持,其目的是* * *在排列好的cDNA文库中共享克隆重量。Merk &等大型EST测序项目;Cow公司投资的人类ESTs项目都加入了图像协议。当研究人员通过另一种途径获得部分基因序列,通过同源性搜索发现该片段与图像方案中加入的EST序列高度同源时,可以免费获得其原始克隆,并可以通过美国典型培养物保藏中心获得,从而避免或减轻筛选全长基因的麻烦,集中精力进行基因的功能研究。

5.结论

人类基因组计划已经进入后基因组时代,基因组学的研究已经从结构基因组学转向功能基因组学。利用结构基因组学的共存数据,充分发挥EST技术的优势,将为大规模的基因鉴定、克隆和表达分析提供前所未有的动力,为生物药理学的作用提供广阔的空间。