后基因组时代预防兽医学的走向

20世纪生物学最宏伟的计划是人类基因组计划 (ＨｕｍａｎＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔ,ＨＧＰ) ,自 1990年正式启动以来 ,由于技术的成熟与基因组测序的规模化 ,以及来自商业竞争的动力 ,使原计划 15年完成的工作大大提前 ,2 0 0 0年 6月 2 6日 ,美、英、日、德、法、中六国科学家共同宣布人类基因组工作框架图(Ｗｏｒｋｉｎｇｄｒａｆｔ)构建完成 ,今年 2月他们又联合公布经过整理的更为准确的人类基因组图谱 ,这一伟大成就标志着生命科学研究进入了一个崭新的时代———后基因组时代 (Ｐｏｓｔ＿ｇｅｎｏｍｅｅｒａ)。在后基因组时代 ,将从…     

功能基因组学研究进展

2 1世纪是生物时代和信息时代 ,基因组学的研究已从结构基因组学转向功能基因组学 ,对于基因功能的研究也由单一基因转向大规模、批量分析。文章对功能基因组学及相关学科的概念作了概述 ,介绍了功能基因组学的研究内容与研究方法 ,主要包括应用差异显示反转录 PCR、基因表达序列分析 (SAGE)、微点阵、蛋白质组学和生物信息学等研究基因组表达概况、基因组多样性和模式生物学等。     

分子病毒学相关技术在预防兽医学上的应用

病毒（Virus）是广泛存在于人类、动物、植物及微生物体内的一类细小生物,结构非常简单,外面包以蛋白质组成的衣壳,核心为一种核酸DNA或RNA。这种核酸DNA或RNA储存着病毒生命特性的全部遗传物质——基因组。动物分子病毒学的研究于20世纪80年代末由结构基因组时代发展到功能基因组时代或称为后基因组时代。随着对动物分子病毒学研究的深入,     

基因芯片技术在中药研究中的应用

21世纪,随着人类基因组计划(Human Genomic Project,HGP)的完成,后基因组时代揭开了序幕,人类正从结构基因组学(structural genomics)进入功能基因组学(functional genomics)和功能蛋白质组学(functional proteomics)时代[1].而基因芯片技术是后基因组时代一项举足轻重的技术.     

基因组学研究概述

李宝键教授［1］在“展望21世纪的生命科学”一文中谈到基因组研究计划研究重要性时，引用《Scinence》上“第三次技术命革”中的一句话：“下一个传大时代将是基因组革命时代，它正处于初期阶段。”在当前的研究水平上，只要涉及生命体重要现象的课题，几乎离不开对基因及其作用的分析。2000年6月26日，英美两国首脑会同公私两大人基因组测序集团向世人正式宣告，人基因组的工作草图已绘制完成。科学家把这作为生命科学进入新时代的标志，即后基因组时代(post-genome era)［2］。因此有必要对基因组及其研究内容和进展作一个了解。 1 基因组学及其研究内容 基因组(GENOME)一词是1920年Winkles从GENes和chromosOMEs组成的［3］，用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1953年Watson和Crick发现DNA双螺旋结构，标志分子生物学的诞生，随着各学科的发展，当前生物学研究进入新的进代，在生物大分子水平上将不同的研究技术和手段有机的结合以攻克生物学难题。     

比较蛋白质组学技术及其在奶牛乳热研究方面的展望

人类基因组计划被誉为20世纪的三大科技工程之一,其划时代的研究成果——人类基因组序列草图的完成,宣告了一个新的纪元——“后基因时代”的到来。人们认识到基因仅仅是遗传信息的载体,基因的功能主要通过其编码的蛋白质来实现,蛋白质是生命活动的真正执行者。蛋白质组学被认为是后基因组研究中的最主要部分,与基因组相比,蛋白质组的组成更为复杂,功能更为活跃,更直接切近生命活动的本质,其研究的应用前景也更广泛和直接。     

营养基因组学研究最新进展

营养学的研究已经历了3个发展阶段：18世纪是机体生物学时代，人们开始探索各种营养素、维生素和矿物元素的代谢途径与作用，特别是营养素在代谢中的作用及其作为酶辅助因子的功能（Trayhum，2000）；20世纪后半叶，人类进入细胞学发展阶段，主要研究营养素在体内代谢、生理功能及对组织细胞的影响（乐果伟等，2004）；进入21世纪后，人类及模式生物的基因组草图和基因组序列图相继绘制完成。人类基因组测序完成后，研究的重点已由测序与辩识基因深入到探察基因的功能，营养科学也由营养素对单个基因表达及作用的分析，开始向基因组及表达产物在代谢调节中的作用研究，即营养基因组研究方向发展（Elliott和Ong，2002）。近年来，基因组学和生物信息学在生物技术领域的研究获得了巨大进展，为在营养学领域研究营养物与基因的交互作用打下了良好的基础。在此背景下，营养基因组学（Nutrigenomics）应运而生，并迅速成为营养学研究的新前沿（DeliaPenna，1999）。营养基因组学研究将以分子生物学技术为基础，应用DNA芯片和蛋白质组学技术等阐明营养素和基因的相互作用。第1届和第2届国际营养基因组会议于2002年2月和2003年11月先后在荷兰召开，凸现了营养基因组学研究的重要性。2006年4月，美国奥特奇生物技术公司第22届国际饲料工业年会上，     

微卫星标记及其在动物遗传育种中的应用

微卫星技术是20世纪80年代末期发展起来的能有效区别不同物种、不同群体及不同基因型个体的分子标记,可作为第二代分子标记。微卫星标记广泛分布于各真核生物基因组中,且随机分布。微卫星DNA(Microsatellite)是一类以1~6 bp的核苷酸为基本单位,呈串联重复状散在分布于整个基因组的重复序列,具有数量多,分布广且均匀,多态性丰富和     

沙门菌基因分型研究进展

沙门菌是一种常见的致病菌,种类繁多,具有2 600多种血清型。近年来,基于基因序列的分型方法被应用于沙门菌基因分型的研究中,并且显示了很好的分型能力,并成为沙门菌传染病暴发调查和分子流行病学分析中的常规工具。基因分型方法主要有:脉冲场凝胶电泳(pulsed field gel electrophoresis,PFGE)、基因组重复序列PCR(repetitive extragenic palindromic PCR,Rep-PCR)、多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)、全基因组单核苷酸多态性分型(whole gene single nucleotide polymorphism,wgSNP)、核心基因组多位点序列分型(core genome multilocus sequence typing,cgMLST)等,每种分型方法也有各自的优缺点和使用条件及适用范围。其中,随着全基因组测序(WGS)时代的到来,cgMLST和wgSNP方法已经成为当前研究热点。     

羊经济性状全基因组关联分析与基因组育种的研究进展

随着全基因组时代的到来,高通量测序在动物新基因和分子标记挖掘方面的优势日益突出,与此同时,全基因组关联分析(Genome-wide association studies,GWAS)成功建立起变异与表型的关联,借助现代分子育种和基因组选择(Genomic selection,GS)技术,这些新产生的基因组变异必将在动物经济性状改良方面发挥重要作用。目前,与家羊关键经济性状有关的分子遗传标记研究还相对较少,而高质量参考基因组的发表为性状的遗传改良提供了发展的契机。基于此,文章对绵羊和山羊关键经济性状的GWAS分析和GS育种的相关进展做一综述,以期为羊品种资源保护和利用提供借鉴。     

国际奶牛基因组选择的发展概况

二十一世纪初,基因组选择(Genomic Selection,GS)技术给传统奶牛育种体系带来新的活力。该方法利用基因芯片技术实现规模化的SNP标记多态检测,基于各国积累的大量后裔测定遗传评估结果,实现单个遗传标记或多个遗传标记构成单倍型的遗传效应估计。基因组选择的方法仅利用新生后备种公牛的基因组检测信息,即可实现动物个体的基因组育种值(GEBV)估计,据研究报道,其可靠性高于传统的系谱选择,最高可达75%左右。基因组选择策略实现乳用种公牛的早期选择,极大缩短了奶牛遗传改良的世代间隔,节约选育成本,提高选育效率,目前已在多个奶业发达国家具体实施并公开发布评定结果。本文对国际奶牛基因组选择的发展概况进行归纳综述。     

液相芯片技术在养猪生产上的应用研究进展

后基因组测序时代在对巨量的基因组测序数据进行组装、拼接、注释后,积累了大量的基因组测序数据,可进行下一步的基因挖掘、遗传变异分析和功能验证.与此同时,快速、经济、可靠和高通量的检测技术变得极为迫切,因此促进了各式各样的核酸检测方法的诞生和发展,其中基因分型技术包括固相(如凝胶电泳、表达谱芯片)和均相溶液(质谱、毛细管电...     

俄罗斯蜜蜂保种群的遗传标识码:基因组微卫星标记谱图

俄罗斯蜜蜂是欧洲人大约在十九世纪中期向俄罗斯符拉迪沃斯托克及其周边海冰边疆(即俄罗斯远东地区)移居时带入的西方蜜蜂;欧洲黑蜂在欧洲向东方向的地理分布极限地域是位于俄罗斯西部平原(欧洲部分)与东部高原、山地(亚洲部分)之间的乌拉尔山脉,即俄罗斯中部地区。为了初步揭示俄罗斯蜜蜂与欧洲黑蜂之间的遗传关系,本研究通过聚合酶链反应体外扩增基因组微卫星标记的方法,对俄罗斯远东地区采样点的俄罗斯蜜蜂(俄罗斯当地人称之为俄罗斯远东黑蜂)和俄罗斯中部地区采样点的欧洲黑蜂(俄罗斯当地人称之为俄罗斯中部蜜蜂)进行了比对分析。聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果显示,绝大多数蜜蜂样本在11个基因组微卫星位点均出现等位序列条带,两种蜜蜂样本的等位序列条带数构成了各自特有的基因组微卫星DNA等位序列标记谱图。这提示,俄罗斯蜜蜂样本的基因组微卫星DNA等位序列标记谱图作为俄罗斯蜜蜂保种群的遗传标识码,很可能具有特异性(相对于欧洲黑蜂样本的基因组微卫星DNA等位序列标记谱图)。     

RNAi技术与与生物医学研究进展

随着基因组计划的实施,人类步入生物医学研究的崭新时代--后基因组时代,人们的关注点开始集中于革命性的基因新技术,RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术就是倍受关注的一个焦点.     

基于高通量测序技术挖掘分子遗传标记及其在蛋鸡生产中的精准应用

高通量测序技术是研究物种复杂生物性状遗传机制的基础,随着高通量测序技术的不断优化提升,一些与生物表型性状密切相关的基因组变异被精准地挖掘出来,其中包括单核苷酸多态位点(SNP)、小片段的插入或缺失(Indel)、拷贝数变异(CNV)以及结构变异(SV)为代表的分子标记。与传统遗传标记相比较,分子遗传标记具有多态性高、遍布整个基因组、检测手段简单快捷以及成本低廉的特点。通过检测覆盖全基因组范围内的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对个体或群体遗传资源进行评估,能够缩短世代间隔、提高选种的准确性,进而在短期内取得较大的遗传进展。作者从高通量测序技术挖掘分子遗传标记角度入手,综述了三代测序技术发展历程和应用领域以及三代分子遗传标记检测技术在蛋鸡种业创新中的应用,并详细阐述了高通量测序技术与分子遗传标记相结合在蛋鸡群体遗传多样性及进化分类、群体遗传图谱的构建和功能基因定位、数量性状形成的遗传机制解析和质量性状形成的遗传机制解析等4个方面的精准应用,以期为蛋鸡基因组选择进入实质应用阶段提供科学依据和指导。     

基因分型对养猪生产者有多大用处

在奶牛业中,像单核苷酸多态性(Single-NucleotidePolymorphism,SNPs)基分型、基因组选择和基因组育种值这样的术语已经存在多年了。在养猪业中,与猪基因组序列测定相关的技术起步相对晚些,但是现今进展顺利。我们目前进展如何,并且该技术对养猪业的贡献如何?     

国际种猪育种公司的育种战略及新技术

本文介绍了国外育种公司在不同历史阶段(1940～1990年,1990～2000年,2000～2010,2010以后)的育种战略,分析了其如何从纯种选育发展到纯种和杂种选育的结合,随着计算机技术的发展,以对高遗传力的性状选择到利用计算机技术进行高低遗传力性状的综合选择,从利用部分基因组逐渐到全基因组选择育种。     

全基因组重测序在畜禽研究领域的应用进展

全基因组重测序(whole genome resequencing, WGRS)是对已知参考基因组序列的物种进行不同个体间的全基因组水平的测序,具有检测变异类型丰富、高性价比、应用广泛等优点。随着测序成本的降低和畜禽基因组测序工作的完成,全基因组重测序技术已成为畜禽遗传变异研究的重要工具。全基因组重测序技术可获得大量基因变异信息,包括单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)、插入缺失(insertion/deletion, InDel)、结构变异(structural variation, SV)和拷贝数变异(copy number variation, CNV)等,丰富了现有的基因组序列,形成的大量数据集为探索畜禽表型性状和遗传改良提供了一个基因组信息库,以促进对畜禽遗传资源的深入研究与利用。作者概述了全基因组重测序技术及其关键影响因素(测序深度、序列比对和变异检测),重点综述了该技术在重要畜禽(牛、羊、猪、鸡)研究领域的应用进展,并对将来侧重于整合分析重测序数据、精准表型记录和多组学信息的研究趋势进行了展望。     

猪分子育种技术及其发展趋势

动物分子育种是以分子遗传学和分子数量遗传学为理论,利用分子生物学技术来改良畜禽品种的一门新型学科,主要包括两大研究领域:一是以转基因技术为基础的转基因育种,二是以基因组分析为基础的基因组育种。随着现代生物技术和信息技术的发展,国际上的动物育种已逐渐进入分子水平。根据英、美等西方发达国家和联合国粮农组织的预测,21世纪全球畜牧业的90%畜禽品种都将通过分子育种提供,分子育种技术正在对未来猪的育种和生产产生巨大的影响。1转基因动物技术与猪的育种转基因动物技术是在20世纪80年代初发展起来的,该技术在改良畜禽生产性状、…     

新一代测序技术的发展与挑战

基因组测序技术是分子生物学及其相关学科研究中最常用的技术之一。从20世纪70年代中期第一代测序技术出现以来,基因组测序技术取得重大进展,改变了生命科学诸多领域的研究面貌。测序成本的急剧下降,测序通量呈指数提高,使得测序速度的改变远远超过了半导体工业的摩尔定律的描述。本文根据测序原理的不同,介绍几种代表性测序技术的原理和特点,对新一代测序技术作了重点阐述,分析新一代测序技术产生的海量数据对科学研究带来的挑战,并对测序技术未来的发展方向进行了展望。