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拟南芥基因克隆的策略与途径.doc
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拟南芥基因克隆的策略与途径
拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种模式植物,具有基因组小(125 Mbp)、生长周期短等特点,而且基因组测
序已经完成(The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000)。同时,拟南芥属十字花科(Cruciferae),具有高等
植物的一般特点,拟南芥研究中所取得成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究,产生重大的经济效益,特别
是十字花科中还有许多重要的经济作物,与人类的生产生活密切相关,因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植
物学与各国政府的重视。
基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的
功能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆
的几种常用方法介绍如下。
1、图位克隆
Map-based cloning, also known as positional cloning,%rstproposedby Alan
Coulson of theUniversity of Cambridge in 1986,Geneisolatedby this methodis
based onfunctional genesin the genomehas arelativelystableloci,in the use
ofgenetic linkageanalysisor chromosomalabnormalities of
separategroupswillqueueinto the chromosomeofaspeci%c location,By
constructinghigh-densitymolecularlinkage map, to %ndmolecular
markerstightly linked with the aimed gene, continued to narrow thecandidate
regionand thenclonethe geneand to clarifyits functionandbiochemical
mechanisms.
图位克隆(map-based clonig)又称定位克隆(positoinal cloning),1986 年首先由
剑桥大学的 Alan Coulson 提出。用该方法分离基因是根据功能基因在基因组中都有相对
较稳定的基因座,在利用分离群体的遗传连锁分析或染色体 异常 将基因伫到染色体的 1 个
具体位置的基础上,通过构建高密度的分子连锁图,找到与目的基因紧密连锁的分子标记,
不断缩小候选区域进而克隆该基因,并说明其功能和生化机制。
用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的 DNA
序列,也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的
连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成,各种
分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善,在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力已经大
大减少了(图 1)。
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