外文翻译-基因组计划在决定基因功能中的角色:来自模式生物的洞察(译文)外文翻译-基因组计划在决定基因功能中的角色:来自模式生物的洞察(译文)

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PDF外文http//www.luanucci.com/p137023.html基因组计划在决定基因功能中的角色来自模式生物的洞察前言大量数据表明,从DNA序列到线上脑图谱,都在公共数据库中迅速被累积,并且人们对利用增长的强大的计算机分析完整的数据来满足我们从DNA序列到生物学功能的研究具有很高的期望值。要到什么程度才能够实现呢我们通过思考下列这些来检验这个问题不同进化世系里的基因数目从果蝇、秀丽隐杆线虫、斑马鱼、小家鼠、拟南芥、和酿酒酵母基因突变和基因敲除获得的数据在不同系统中基因调控动力学能准确控制基因错误表达的基因转录方法的实效性在不同世系生物体中被保存的各种各样的进程。我们的分析说明在数据库本身不能够决定生物功能,但会为设计合适的试验提供重要的基础。转基因技术和遗传学方法的应用和总基因组序列及基因表达平台数据库信息、在发展中的形态学变化、突变表型相一致能够加强我们解开控制基因表达和变异的多层网络的能力。这些只是能够在模式生物中迅速获得,允许大部分人类基因组编码的大约70000个独立基因减少为小数目的多部件,这是知道生物化学功能的过程。细菌和单细胞真核生物的基因数目从大约500到8000之间变化细菌基因组计划对自由活动的原核生物产生的蛋白质和RNA分子的数目提供了很准确的估计。他们的基因密度是1.1kb大约1个基因,说明基因数目从生殖支原体菌已知的473基因变化到黄色粘球菌估算的8000。来自啤酒酵母菌基因组计划的估算证实在这个真菌基因组中大概有5800的蛋白编码基因。在极小的独立生存的红藻,如果这个单细胞藻类的基因密度和酵母相似,我们估算大约有5000基因。在原生生物尖毛虫,大约有12000个基因。具有非常不同的组织复杂性的真核生物例如原生动物、线虫、果蝇具有相似的基因数目,大约12000到14000之间。在果蝇中,现在估计基因数目范围在8000到20000之间。我们检查现有的数据,总结出果蝇中基因数目将近12000,数据接近尖毛虫和线虫。果蝇单倍体基因组由两部分组成,一个异染色体基因缺乏50Mb和一个常染色体基因富含115Mb。50Mb的区域不超过25个必需轨迹,组成大量卫星DNA序列,核糖体基因和转座因子。我们通过三种方式估算115Mb组分的编码能力。首先我们通过分析文库里的cDNAs来确定转录单元的长度,这个库利用了cDNAs可以和基因组DNA对齐的278处。这些转录单位来自基因组的几乎每个分区,并且在染色体活动中通过转录组插入和分子序列相似点在化学和电离辐射诱变屏和在设计用于分离行为突变体和脑部解剖突变体的诱变屏中分离获得。共用外显子产生一个或者更多的蛋白质的转录基因组序列折叠为一个转录单位,并且它的长度在相关基因组序列的基础上进行测量,是从RNA起始位点到聚腺苷酸化位点。多重转录是由于自身起始位点出聚腺苷酸化位点的改变或者是单位点的选择性RNA剪接产生的,不是多基因而是单转录单位的变体。当按一一排列时,278个用于分析的转录单位占有2.4Mb的基因组DNA。如果这个比率普遍应用,115Mb常染色体基因组可以容纳13200个转录单元。这是一个过大的估算,因为115Mb的部分包含至少15Mb的可移动元件,因为我们已经不允许转录单元之间存在任何的调节DNA序列且不包括超过100kb的转录单元。我们的第二个设想是利用了只有两转录单元的最小量的那些例子,它们可应用在基因组DNA的任何相邻段,因此包括转录单元之间的DNA。在1.7MbDNA嵌入的158转录单位的范围,每个基因组大约是11000。我们的第三个猜想是对多聚核糖体mRNA杂交数据的重新评估,它最初是基于mRNA平均大小1250nt。从现在的分子数据可以估算出mRNA的适当长度是2100nt,进一步获得了10000转录单元的估算?;诳寺〔牧洗?1000变化到大概13000转录单位的两个最可靠的估算,我们将12000当成果蝇蛋白质编码基因的数目的工作数据。其他生物的比较显示,单细胞原生动物、线虫的蠕虫、果蝇发育和功能用到了12000到14000个基因表1。这三个例说明,在形态学复杂性上具有较大差异的不同生物体,具有相似的基因数目?;蚴勘旧聿惶赡芪锾宓母丛有蕴峁┯杏玫牟呗?。在被遗传单位占有的DNA的平均数目不断增加,在细菌中是1Kb,酵母中2Kb,果蝇中10Kb,很可能反应了后生生物体中对顺式作用元件的增长性需求。在所有的后生动物中核心生化途径及机制的数目相似多聚核糖体mRNA数据证实鱿鱼至少有35000个基因(Capanoetal.,1986),且我们根据克隆mRNA长度从四倍体烟草的重新评估数据显示这个植物大约有43000个基因。因此,假设鱿鱼和烟草估算是基于在单一方法上是独立、精确的,包括脊椎动物在内,当前多细胞真核生物的基因数目的变化从大约12000到43000。人类和老鼠基因组被认为有大约70000个基因。虽然到1995年,10月,公共数据库中可应用的人类表达序列标签(ESTs)超过270000,但是还不清楚有多少基因通过这种方法被鉴别。就目前掌握的信息来看,人类基因组可能少于50000或多于100,000基因。这种不确定性不大可能得到解决,直到大量基因组样本被测序,使EST数据库部分基因代表被测定。为什么是哺乳动物基因可能是线虫和果蝇的四到六倍一种可能性是,哺乳动物的重要组成部分随着多倍体化的发生而增多,多倍体化是在大部分单细胞和后生世系中的一个普通的进化特点。在哺乳动物中复制途径,然而,可能采用特殊的表达模式和生物功能。如果基因组计划验证人类与老鼠的基因组八倍体的本质的基础,然后基本脊椎动物基因数目可能和的果蝇和蠕虫相似,大约12000到14000个基因。有趣的是,尾索动物的基因组大小和重复DNA含量与果蝇相似。约翰andMiklos,1988。如果这是一个基本的脊索动物基因组的标志,那么苍蝇,线虫的蠕虫,早期脊索动物和人类的核心生化途径和机理的数量也不太可能大大不同哺乳动物的基因组的进化被认为包括一个古老的基因组至少的两次全基因组复制,荷兰等问题,1994,同时许多大基因家族发生亚染色体片段复制和大量基因复制Lundin,1993。在基因组水平复制有多广泛流感嗜血杆菌的分析表明,30的1760个基
编号:201505061312037014    大?。?span class="font-tahoma">67.00KB    格式:DOC    上传时间:2015-05-06
  
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