Bài giảng Tin sinh học: Chương 5 - ThS. Nguyễn Thành Luân

Bài giảng Tin sinh học Chương 5 Giải mã trình tự toàn bộ bộ gen nhằm giải thích Tại sao cần thiết phải giải mã toàn bộ bộ gen? sự minh chứng cho việc giải mã trình tự gene, bản hướng dẫn cho ngành sinh học về các cơ thể sống, khám phá mỗi gen mã hóa bởi bộ gen của 1 loài động vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tin sinh học: Chương 5 - ThS. Nguyễn Thành Luân 10/19/2012 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CNTP TPHCM KHOA CNSH & KTMT HỆ LIÊN THÔNG ĐẠI HỌC Chương 5 Giải mã trình tự toàn bộ bộ gen ThS. Nguyễn Thành Luân Email: luannt@cntp.edu.vnTại sao cần thiết phải giải mã toànbộ bộ gen? Sự minh chứng cho việc giải mã trình tự gene Bản hướng dẫn cho ngành sinh học về các cơ thể sống Khám phá mỗi gen mã hóa bởi bộ gen của 1 loài động vật –trong việc mất đoạn trình tự gen, chỉ “đoạn gen cần quan tâm” được giải mã Phân biệt các dòng giống từ sự khác biệt về trình tự gen Khám phá các kiểu di truyền gây ra bởi các đột biến khác nhau Khám phá các đột biến gây ra các bệnh di truyền 1 10/19/2012 Phản ứng giải mã trình tự được phát minh bởi Fred Sanger Sử dụng enzyme DNA polymerase để tổng hợp 1 sợi DNA được bổ sung cho 1 mảnh DNA mà bạn muốn giải mã trình tự Các phản ứng chứa 1 „điểm đích‟ để tạm dừng quá trình tổng hợp –cung cấp 1 sản phẩm DNA với 1 kích cỡ riêng biệt (bp) 2 10/19/2012Giải mã trình tự Sanger Hoạt động bằng thực hiện các phản ứng nhẹ nhàng phá gãy 1 đoạn DNA chuẩn đã tái tạo, xúc tác bởi enzyme DNA polymerase.Phản ứng giải mã trình tự 3 10/19/2012Các bước cơ bản trong giải mã trình tự Thêm đoạn mồi: mảnh ngắn của DNA được kết hợp đến chỉ 1 nơi trên mẫu khuôn DNA Thêm enzyme cắt DNA polymerase: có nhiệm vụ tổng hợp 1 sợi DNA mới Thêm các nhóm bazơ nitric (4 nitrogenous bases): sẽ kết hợp chặt chẽ trong sợi mới  Thêm 4 nhóm dideoxynucleotide (ddNTPs– còn được gọi là các điểm đích sẽ thỉnh thoảng được thêm vào trong sợi DNA đã được tổng hợp mới nhưng sẽ kết thúc phản ứng đó 4 10/19/2012Sản phẩm của các phản ứng giải mãtrình tự Phản ứng diễn ra trên 1000 lần từ sợi DNA khuôn - Mỗi vị trí có thể có đều được đánh dấu rất nhiều lần Chấp nhận 1 chuỗi hỗn hợp phản ứng vào 1 gel polyacrylamide SDS Gel này sẽ phân chia các đoạn DNA phân mảnh thành các kích cỡ khác nhau. Đoạn DNA ngắn hơn sẽ di chuyển xuống dưới nhanh hơn. Gel còn có khả năng phân giải đoạn phân mảnh khác nhau bởi 1 base riêng lẻ. 5 10/19/2012 Với việc sử dụng các phần mềm khác nhau, sẽ cung cấp cho chúng ta1 hình ảnh gel như trên Mỗivạch (band) tương ứng cho 1 mảnh của đoạn DNA khác nhau về 1 đoạn chiều dài của nucleotide. Màu sắc trong vạch biểu thị cho việc ddNTPs được kết hợp trong đoạn DNA Giải mã trình tự đơn giản chỉ là đọc lại kết quả gel Giải mã trình tự trên những khu vực gel để đọc kết quả giải mã 6 10/19/2012 Phản ứng giải mã trình tự tiên phát (primary) Không sử dụng thuốc nhuộm (dyes) do chưa được phát minh Các ký tự đích (terminator) được đánh dấu bằng các chất phóng xạ Thực hiện 4 phản ứng riêng biệt, mỗi phản ứng khác nhau với 1 ký tự đích khác nhauQuá trình giải mã trình tự quá chậm cho Genomics Trong việc xác định 1 phản ứng trình tự riêng lẻ, hầu hết tối đa khoảng 500 base/1 lần giải mã trình tự Mỗi base phải được đọc trên film X-ray và ghi lại kết quả bằng cách thủ công (tay, thuê nhân công..) 7 10/19/2012Quá trình giải mã trình tự quá chậm cho Genomics Bacteriophage chỉ có 5000bp – Mất 4 năm để hoàn thành việc giải mã Các loài đơn giản nhất (Vi khuẩn) có bộ genome khoảng 2,000,000 bp –Mất khoảng1,600 năm cho việc giải mã 8 10/19/2012 Phương pháp tạo phản ứng trong việc giải mã Các mục tiêu trong vi ...