Upload
erol
View
43
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
FUNCTIONAL GENOMICS. FORMÅL. Forstå hvorledes celler fungerer på et molekylært niveau og responderer på fysiologiske ændringer. GENOMET : Nukleotidsekvensen af alt cellulært DNA/RNA TRANSKRIPTOMET : Et billede af hvilke mRNA der findes i cellen og deres mængde. Kemisk analyse/ikke funktionel - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
FUNCTIONAL GENOMICS
FORMÅL
Forstå hvorledes celler fungerer på et molekylært niveau og responderer på fysiologiske ændringer
GENOMET: Nukleotidsekvensen af alt cellulært DNA/RNA
TRANSKRIPTOMET: Et billede af hvilke mRNA der findes i cellen og deres mængde. Kemisk analyse/ikke funktionel
PROTEOMET: Et billede af hvilke proteiner der findes i cellen, deres mængde og kemiske sammensætning (posttranslationelle modifikationer). Kemisk analyse/ikke funktionel
METABOLOMET: En beskrivelse af koncentrationerne af de enkelte metabolitter i cellen. Funktionel analyse/aktivitetsanalyse
DET CENTRALE DOGME
DNA RNA PROTEIN
mRNA mængden kan være reguleret (promotor aktivitet /nedbrydning
mRNA kan være aktivt/inaktivt m.h.t. translation
protein kan være aktivt/inaktivt afhængig af andre proteiners aktivitet (f.x. fosforylering/defosforylering)
protein kan indgå i store multiproteinkomplekser, hvor den samlede aktivitet er afhængig af enkelte nøgle komponenter
aktiviteten af enkelte proteiner der virker i en ”pathway” kan være ligegyldig hvis et kontroltrin ikke fungerer.
GENOMET
Genomsekventering
Fremstilling af genombiblioteker i typisk BAC vektorer
Automatisk sekventering, samling af contigs
Bioinformatisk analyse
Estimerimg af åbne læserammer, intron/exon grænser, promotorer, Kozak sekvenser.
GENOMSEKVENTERING
I dag > 800 sekventerede genomer (mange er små virus)
TRANSKRIPTOMET
2 indgansvinkler:
1) ”kendskab” til sekvensen af alle mRNA molekyler fra (in silicio metoder, bioinformatik)
2) Ingen kendskab til sekvensen af alle mRNA molekyler (sekvens uafhængig)
De traditionelle metoder: Northern blot, RNase protection, differential display, subtractiv kloning
DNA microarray chips (1995)
SAGE analyse (serial analysis of geneexpression) (1995)
DNA microarray
Oligonukletid microarray
Spotted microarray
Oligonukleotid microarray
Indeholder i hundrede tusindvis af sorterede, enkeltstrengede, syntetiske oligonukleotider som er >25 nukleotider lange. Oligoerne syntetiseres enten direkte på glaspladen eller spottes på efter syntesen
Hvert forudsagt gen er representeret med adskillige oligoer (<15), som kan hybridisere til et enkelt mRNA molekyle. For at måle ”speificiteten” i hybridiseringen er der både et perfekt ”match” oligonukleotid og et ”mis-match” oligonukleotid, der indeholder et mis-match midt i de enkelte oligonukleotider
FREMSTILLING AF OLIGOER DIREKTE PÅ GLASPLADEN
> 500.000 probe punkter per 1,28 cm2
Hybridisering med cDNA mærket med to forskellige flouroforer
Hvis mRNA’et kun findes i den ene type væv blive farven rød/grøn. Hvis i begge væv bliver farven gul.
OVERSIGT OVER ARBEJDSGANGEN I AFFYMETRIX CHIP FORSØG
Serial analysis of gene expression (SAGE)
Kræver intet ”fancy” apparatur, kun adgang til sekventeringsfaciliteter
kræver ikke kendskab til ”alle” mRNA molekylers sekvens. Vil således også identificere nye transkripter der ikke er forudsagt ved bioinformatisk analyse.
Serial analysis of gene expression (SAGE)
generering af cDNA
spaltning med ankor enzym (NlaIII)
ligere til to linkere
skære med tagging enzym (FokI som skærer 20 bp nedenstrøms for genkendelsessekvensen)
PCR, kloning og sekventering
Værktøjer til proteom analyse
Separation af proteiner:
2 dimensionel elektroforese, separation efter ladning i første dimension og størrelse i 2. dimension
kromatografisk separation (hydrofob interaktion og ionbytning)
2D elektroforese koblet til massespektrometri
Mærkning af en lille del af
proteinerne med fluorescerende stoffer tillader separation i den samme gel
Derved undgås gel til gel variation
2D-DIGE (two dimensional fluorescence difference gel electrophoresis)
Identifikation af proteinkomplekser
Det protein der søges partnere til fremstilles in vivo med et ”tag” som letter oprensning
Proteinekstrakt loades på en søjle og alt protein der associerer med det taggede protein renses op.
Efter 2D elektrofores af proteinerne identificeres de ved massespektrometri.
Værktøjer til metabolom analyse
Kromatografiske teknikker koblet til massespektrometri og eller NMR
STØRRELSEN PÅ AFFYMETRIX CHIPS
Princippet i MALDI-TOF massespektrometri
matrix-assisted-laser-desorption-ionization time of flight