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基因组序列组装完整的和草图式的基因组测序 一旦鸟枪法测序阶段完成，所有的序列必须依据单一序列之间的相似性组装成连续序列。基因组中的重复区对于组装软件是重要的挑战。为协助解决这一问题，TIGR组装器(Sutton等，1995；Pop，Salzberg和Shumway，2002)确定了要进行组装的一组序列中的全部重复区，并且利用从单一克隆插入片段两端获得的正向和反向序列信息。如果重复区较克隆插 ...

新的基因组测序技术 多种测序技术正在发展之中，相关的确定DNA片段中出现核酸的方法之间有显著不同，但是这些技术迄今还未应用于高通量基因组测序。Pyrosequencing(Ronaghi，Uhlen和Nyren，1998)是一种以检测DNA合成中释放的焦磷酸盐为基础，利用在聚合酶反应中产生的可见光与合成的核酸数目成比例的测序技术。Polony测序法(Mitra和Church，1999)根据 ...

比较基因组学 综合微生物资源(comprehensivemicrobialresource，CMR)储存所有已测序微生物基因组的数据库(Peterson等，2001)。它提供给科研团体关于比较基因组学的基因组中和基因组间相互关系、基因组多样性、进化研究的信息。它显示完整基因组分析结果，例如基因组范围联配点图、圆形示意图、多个物种之间共有基因的表格。这一界面根据基因的性质进行多种数据提取，包 ...

基因组分析注释流程 所有的大规模测序中心都依赖功能强大的生物信息学支持，以分析它们产生的海量数据。分析的水平和类型多变，但是其共同需求就是结合多种注释证据，为注释者和公众提供便于使用的界面的稳定工具。在TIGR，基因组注释工具的应用在过去几年中不断发展，已将自动开放阅读框(openreading frame，ORF)识别、非ORF特征识别、数据库匹配、基因的功能分类结合在一起。Glimme ...

基因组高通量测序 在最近几年中，高通量测序技术已经由以凝胶板为基础的方法(例如“S放射标记测序手册、ABl 373、ABIPRISM 377、Li-corIR2型DNA测序仪)发展到毛细管测序仪(如ABI Prism 3100、3700和3730xl型DNA测序仪，Megabace1000和Megabace 5000)测序，已有关于制备DNA和测序的方法及设备的评论发表(Meldrum，2 ...

全基因组分析 对多种微生物物种的全基因组序列的研究揭示了大量关于微生物物种的生理和进化方面的信息，这为传染性疾病的诊断和治疗提供了新的方法。其中一个主要的发现是：大约每个物种都有半数的开放阅读框的功能是未知的(Fraser等，2000)。通过测定其功能的实验阐明，这些新基因的功能可能会发现新的生化通路、新的毒力决定簇等。从那些用计算机模拟可以确定生物学功能的基因有可能重建一个给定生物赖以生 ...

全基因组序列信息中确定候选疫苗 传统的开发亚单位疫苗的方法包括利用生化的、血清学的、遗传学的方法确定致病原的单个组分。最近开发出了一种高通量的鉴定疫苗的方法即反向疫苗法，它以从全基因组序列信息中鉴定候选疫苗为基础(Rappuoli，2000；Grandi，2001；Rappuoli，200la，b；Masignani，Rappuoli和Pizza，2002；Adu-Bobie等，2003) ...

DNA阵列格式 科学领域中，能够彻底改变科研方式的科学突破或新技术不断地涌现。使人类进入基因组学时代的高通量DNA测序技术方面的进展就是这种科学突破的代表。在过去的几年里，人类得到了从人到细菌几十种生命体的基因组序列，而且新的基因组序列正以相当快的速度在累积。在这些研究成果的基础上，许多研究人员把他们的注意力转移到从分子水平上对复杂的生物系统进行研究的工作上来。而这种工作在以前是不可能进行 ...

原位合成寡核苷酸阵列 第一个产生DNA阵列的原位合成探针的方法是由Fodor等(1993)开发的，即照相平版印刷法，并由Affymetrix lnc． (Santa C1ara，CA)将其商业化。首先，根据靶基因组位点或靶基因的序列按照碱基互补配对原则可以确定阵列上寡DNA探针集(每个长约25个核苷酸)的序列。依据这些信息就可以利用计算机算法设计照相平版印刷掩模(mask)用来产生探针阵 ...

预合成的DNA阵列 将预合成的DNA探针(通常50～5000bp)固定到如玻璃或者尼龙滤膜等支持物的固相表面上的方法，早在25年前就由EdSouthern设想出来了。由斯坦福大学的PatrickO．Brown实验室所倡导的现代玻璃载片DNA阵列制造技术使得专门进行学术研究的实验室可以用得起DNA阵列。早在1996年，Brown实验室就在因特网上发表了一个建造由自动仪实现的DNA阵列制造方法 ...

基于滤膜的DNA阵列 虽然像玻璃这样的固相支持基质对于高通量的处理有许多优点，但是基于滤膜的阵列仍然成为一种流行的样式。之所以这样，一方面是因为采用尼龙滤膜做的基因表达谱实验是以分子生物学家熟悉的标准的Southernblotting方法为基础的。另一方面，大多数研究机构都有利用33P标记的靶cDNA的滤膜杂交实验和获得数据的设备，如感光成像仪。 虽然人们更倾向于使用非放射性标记的 ...

蛋白质组学全面超过基因组学 在世纪之交，人们将目睹侧重点从DNA测序及mRNA谱分析到蛋白质组学的戏剧性转变。客观地说，期盼蛋白质组学全面超过基因组学的理由很充分，但实现这一转变将取决于那些能够处理蛋白质非理想特征的科学家……上述的预言是古希腊底比斯(Thebes)的盲人占卜者提瑞西阿斯(Tiresias)预测的吗?提瑞西阿斯虽然很聪明，但他也无法预测他被克瑞翁(Creon)派来的人暗杀 ...

现在可用的用来处理蛋白质组复合体的方法 很明显，假设人们要像表5．4列出的那样了解蛋白质组领域的复杂性，并研究这些问题，则需要表5．6列出的方法。很明显，除了经典的电泳处理、二维(two―dimensional，2D)图谱分析之外，在认为O’arrell(1975)方法的复杂性和劳力密集式操作是不利因素的情况下，今天人们还有很多色谱技术来与O’Farrell原来的好方法竞争，并试图取代它。 ...

定量蛋白质组学 在分析正常组织或病理组织变化过程中(如在生长、分化、药物暴露或肿瘤发作期间)蛋白质的表达谱时，能够定量分析变化是非常重要的，明确地探测这些多肽经历的上调或下调过程也是很重要的。这些蛋白质有可能是药物作用的关键靶标，因此检测这些蛋白质对药物研发和医学处理至为重要。最早达到这个目标的方法是正确应用一些计算机程序(如Melanie或PDQuest)来分析比较这些组织(如正常组织和 ...

蛋白质组分析中的初步分离 在分析质谱产生的二维图谱上的蛋白质斑点时，看起来似乎只有通常含量比较高的蛋白质(编码偏倚指数大于0．2)才能彻底被鉴定出来。因而，二维胶上的斑点数量不能代表可以分析的全部表达的基因的数量或种类。Gygi等(2000)曾经计算过，在二维作图的早期阶段，如果只装入40ug酵母溶出产物，那么只有丰度超过至少51 000拷贝(每个细胞)的多肽才能被检测到。如果起始的蛋白质 ...

多维色谱 在很多情况下，利用，色谱处理蛋白质时，要在分离前把蛋白质消化成多肽。这样处理的好处是肽在很多溶剂中更加易于溶解(特别是膜蛋白的肽)，因而比母体蛋白质更容易分离。缺点是需要处理的肽种类会有一个数量上的巨大增加。在偶联柱分馏之后，馏出物直接送到质谱仪器，样品可能会因其复杂性太高而不能进行合适的分析。虽然质谱技术在快速进步，但是它的动态范围测量能力还是比哺乳动物细胞表达蛋白质的范围低2 ...

各种各样的“组学”的一些定义 今天科学的行话变得越来越难以理解了，在进入蛋白质组的大舞台之前，需要了解一些定义。先从一些与公认的传统有冲突的概念开始，这些概念秘密地潜入了现代科学的前沿阵地。 生物学粗糙的术语，或者太多的“组学”(omks)把人们引向“荒诞”(comics)全能的上帝给了人们现在的“组学”：基因组学――所有能找到的基因转录组学――所有那些行动自由自在的信使们(估计超 ...

蛋白质组学中的质谱技术 质谱已经成为蛋白质组分析领域中的主要分析工具，将其用于蛋白质和肽的分析已经有多年的历史。大约自20世纪90年代初开始蛋白质组分析以来，其需求发展迅速。为了应对蛋白质组需求的挑战，质谱仪器供应商生产、优化了多种不同的仪器。新的需求包括高灵敏度、高准确度、高通量、无人监管的多模式选择等。2002年底，在Chemisch2Weekblad发表了一个更新的简要目录列表。在此 ...

蛋白质组分析方法--肽质量指纹 在大多数蛋白质组流程中，质谱主要用于分析较短的肽，而较少测量全长蛋白质的分子量。一般情况下，蛋白质样品都要用裂解试剂处理，如胰蛋白酶、凝乳蛋白酶、Lys-C、内蛋白酶V8或CNBr。因而会形成特定的肽，这些特定的肽会容易进行质谱测量。 对产生的肽进行质谱测量得到的结果是一个称为肽质量指纹(peptidemass fingerprint，PMF)的图谱( ...

蛋白质芯片阵列 为蛋白质组学开发的最新的一项技术平台是基于芯片的阵列。这种精心制作的阵列在分离时主要基于蛋白质的表面化学性质或已知蛋白质的配基 (如抗体)，再联合质谱鉴定(Borrebaeck，2000；Lueking等，1999；Borrebaeck等，2001)。蛋白质芯片微阵列的另外一个有前途的应用是差分剖析(MacBeath和Schreiber，2000)和高通量功能分析(Fung ...