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功能基因组学知识(一):反向遗传学

已有 7249 次阅读 2015-1-6 09:40 |系统分类:科研笔记

   经典遗传学的认知路线为由表及里,即通过杂交等手段观察表型性状的变化而推知遗传基因的存在与变化。随着分子遗传学及相关实验技术的发展,已经能够在分子水平上进行操作,有目的地对DNA进行重组或者定点突变(in vitro site-directed mutagenesis)等。因此,现代遗传学中就出现了另一条由里及表的认知路线,即通过DNA重组等技术有目的地、精确定位地改造基因的精细结构以确定这些变化对表型性状的直接影响。由于这一认知路线与经典遗传学刚好相反,故将这个新的领域作为遗传学的一个分支学科,称为反向遗传学。例如,将报告基因(reporter gene),即编码易于检测的蛋白质或酶的某些基因,分别与某些待测的DNA片段重组,转染合适的细胞,通过测定报告基因的产物即可推断该片段在基因表达调控中的作用。

   经典遗传学的研究有一定的局限性,因为:1)出现明显变化的表型性状往往不是那么多;2)引起表型变化的基因数目不可预知;3)表型容易受到环境的影响;4)表型变异有限;5)往往难发现本质性变异原因。

   反向遗传学则在一定程度上客服了上述缺点。现在的CRISPR/cas9基因编辑技术可以定点编辑DNA,人工创造变异,从而有如下优点:1)可以根据需要获得很多变异的性状;2)变异的基因数目完全可知;3)因为是人工创造变异,可以事先知道环境因子对表型的影响特征;4)表型变异将会呈现多种多样;5)因为是完全人工操作,Causal variant能很快找到。




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