如何研究一个新基因的功能?
生活随笔
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如何研究一个新基因的功能?
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
這個問題可大了。我覺得每個人能說一部分,但是說全了太難了,遺傳學的研究方法足以寫一本書。我想到這些:應用半定量RT-PCR、定量PCR、原位雜交、免疫組化等方法了解基因的時空表達譜。知道基因什么時間在什么組織表達是了解其功能的基本。在動物上 過表達/敲除或敲落 系統地分析表型,進一步分析機制。考慮到基因表達的時間空間特異性,這種人工的上調或下調基因表達就有了許多種時間、空間的組合,可能會得到不同的結果,當然這些結果不一定矛盾,而可以是互補的。如果基因的功能域不清楚,可以在了解主要表型的基礎上截短、缺失基因的一部分,以發現和了解各功能域的功能。但以上方法的存在缺點。改變目的基因表達水平可能會導致一些后續變化,使生物過程偏離正常狀態,從中既可以進行分析了解其功能,也可能從變化了的生物體中得到異于實際情況的錯誤結論。基因功能的研究思路主要包括:1.基因的亞細胞定位和時空(發育期或梯度藥物處理濃度, 不同組織/器官)表達譜;2.基因在轉錄水平的調控(可以通過genome walking PCR或通過已有的資源庫尋找該基因的啟動子等轉錄調控區域, 通過單雜交或ChIP等技術, 尋找該基因的轉錄調控蛋白)3.細胞生化水平的功能研究(也就是蛋白蛋白作用復合體的尋找驗證,具體方法有酵母雙雜交, GST pulldown, co-IP, BRET, FRET, BiFc等等,對該基因的表達產物做一個細胞信號轉導通路的定位)4.gain-of-function & loss-of-function: 也就是分別在細胞和個體水平,做該基因的超表達和knockdown(或knockout), 從表型分析該基因的功能.功能研究應從完整的分子-細胞-個體三個層次研究, 綜合分析.關于基因的表達和定位,可以這樣去做:1. mRNA水平檢測基因表達:選擇表達目的基因的組織/細胞(發育不同時期、機體不同部位、加處理因素...),提取RNA,反轉錄,做RT-PCR或real time RT-PCR,檢測基因的表達情況/變化。(或者以northern blot、Rnase protection assay方法,檢測基因的mRNA表達情況/變化。)2. 蛋白質水平檢測基因表達:選擇相應的組織/細胞,以Western blot、免疫組化(OR免疫熒光)檢測目的蛋白的表達。3. 檢測目的蛋白的細胞定位:將目的基因克隆至帶熒光標簽(如GFP)的表達載體,在適合的模式細胞中表達,在活細胞中觀察蛋白的細胞定位。
有以下方法:1.找到與它有較多關聯的基因,依據這些基因的功能進行一些假設,后期就可以通過“過表達”或“敲除”這些基因來對假設進行驗證;2.通過該基因轉錄得到的RNA或翻譯得到的蛋白在不同于DNA水平的生物分子范疇進行研究;3.想辦法將該基因在體外表達,比如轉入另一個模式物種體內,研究其可能存在的功能;4.想辦法找到這個基因所在的信號通路,找到它的上游和下游基因,最終找到該基因所在的基因網絡,通過這個網絡也能幫忙推敲這個基因的功能。
一樓正解。一般都是先通過預測的手段,包括同源序列的比對和參考文獻的查詢,你大概知道這個基因的功能。之后,進行功能驗證。功能驗證的方式一樓說了。至于轉化的對象,一般是模式植物或者動物,植物一般是擬南芥,動物一般是斑馬魚。或者你轉化進原來你研究的那個物種,不過一般需要先構建轉化體系。
有以下方法:1.找到與它有較多關聯的基因,依據這些基因的功能進行一些假設,后期就可以通過“過表達”或“敲除”這些基因來對假設進行驗證;2.通過該基因轉錄得到的RNA或翻譯得到的蛋白在不同于DNA水平的生物分子范疇進行研究;3.想辦法將該基因在體外表達,比如轉入另一個模式物種體內,研究其可能存在的功能;4.想辦法找到這個基因所在的信號通路,找到它的上游和下游基因,最終找到該基因所在的基因網絡,通過這個網絡也能幫忙推敲這個基因的功能。
一樓正解。一般都是先通過預測的手段,包括同源序列的比對和參考文獻的查詢,你大概知道這個基因的功能。之后,進行功能驗證。功能驗證的方式一樓說了。至于轉化的對象,一般是模式植物或者動物,植物一般是擬南芥,動物一般是斑馬魚。或者你轉化進原來你研究的那個物種,不過一般需要先構建轉化體系。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的如何研究一个新基因的功能?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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