分子生物学常用技术DNA测序和基因芯片.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,分子生物学惯用技术,凝胶电泳,分子杂交技术,PCR,技术,DNA,物理图谱,DNA,序列测定,生物芯片,“基因靶向”技术,RNA,干扰,技术,1/79,核酸序列分析，即核酸一级结构测定，是当代分子生物学中一项主要技术。当前惯用两种序列测定技术是：,Sanger,等（,1977,年）：双脱氧链终止法,Maxam,和,Gilbert,（,1977,年）：化学降解法,其中双脱氧链终止法是当前应用最多，易自动化。,DNA,序列测定,2/79,BAC,算法,:,建立,BAC,文库：把基因组打坏成,200,300kb,片段，并制成,BAC,文库，再选择一些,BAC,深入打坏成,3kb,左右小片段，测序并拼接。,WGS:,全称为,whole-genome shotgun,，,基因组直接打坏成,3kb,左右小片段，测序并拼接。而且，,WGS,在现在测序项目中使用得越来越广泛。比如水稻基因测序，就是使用,WGS,策略。,DNA,测序策略,3/79,F.Frederick Sanger(1918,),剑桥大学教授,。,1943,年以研究赖氨酸课题获博士学位,1955,年测定了胰岛素一级结构 获,1958,年诺贝尔化学奖。,Sanger,经过多年研究，找到一个试剂，名为,2,，,4,二硝基氟化苯（桑格试剂），经,10,年努力，测定出胰岛素两条肽链分别含,21,个和,30,个氨基酸排列次序和位置，,60,年代后，,Sanger,工作转向核酸方面，正确地确定了,RNA,和,DNA,中核苷酸排列次序。,Sanger,因设计出一个测定,DNA,内核苷酸排列次序方法而与,W.,吉尔伯特 共获,1980,年诺贝尔化学奖,。即双脱氧法测序（,DNA,自动测序仪以本原理设计）,1982,年,Frederick Sanger,退休,Sanger,研究所和德国,Epigenomics AG,企业将联手进行人类外基因组计划,(Human Epigenome Project),。,4/79,Sanger,双脱氧链终止法原理,待测单链,DNA,作为,模板 引物,四种,dNTP(,其中一个用,32,P/,35,S,标识,),终止剂,(ddNTP),DNA,聚合酶,分别得到,ddA ddT ddG ddC,结尾片段,5/79,一、,Sanger,双脱氧链终止法原理,通常,DNA,复制需要：,DNA,聚合酶，单链,DNA,模板，带有,3-OH,末端单链寡核苷酸引物，,4,种,dNTP,（,dATP,、,dGTP,、,dTTP,和,dCTP,）。聚合酶用模板作指导，不停地将,dNTP,加到引物,3-OH,末端，使引物延伸，合成出新互补,DNA,链。,假如加入一个特殊核苷酸，,双脱氧核苷三磷酸,（,ddNTP,），因为它与普通,dNTP,不一样，在脱氧核糖,3,位置缺乏一个羟基，故不能同后续,dNTP,形成磷酸二酯键。,6/79,7/79,存在,ddCTP,、,dCTP,和三种其它,dNTP,（其中一个为,-,32,P,标识）情况下，将引物、模板和,DNA,聚合酶一起保温，即可形成一个全部含有相同,5-,引物端和以,ddC,残基为,3,端结尾一系列长短不一片段混合物。经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离制得放射性自显影区带图谱,将为新合成不一样长度,DNA,链中,C,分布提供准确信息，从而将全部,C,位置确定下来。,8/79,采取类似方法，在,ddATP,、,ddGTP,和,ddTTP,存在条件下，可同时制得分别以,ddA,、,ddG,和,ddT,残基为,3,端结尾三组长短不一片段。将制得四组混合物全部平行地点加在变性聚丙烯酸受凝胶电泳板上进行电泳，每组制品中各个组分将按其链长不一样得到分离，从而制得对应放射性自显影图谱。从所得图谱即可直接读得,DNA,碱基序列。,9/79,10/79,ddATP,ddCTP,ddGTP,ddTTP,11/79,全自动测序技术,以,Sanger,测序法为基础,12/79,二,.,测序过程,:,1.,模板制备,:,克隆,DNA,PCR,产物,细菌克隆,genomic DNA,2.,引物设计,:,通用,primer m13,T7,sp6 et al;specific primer,3.,引物延长和合成阻断,四个试管分别加入,DNA,聚合酶,dNTP,标识底物,终止剂不一样,ddATP ddGTP ddCTP ddTTP,标识,4,种荧光,四个试管中全部产物是一系列长度只差一个核苷酸聚合链,4.,电泳,ACGT,次序 高压电泳,5.,显影得到直读图象,13/79,ABI PRISM310,全自动测序仪,全自动测序结果,14/79,人类基因组计划概述,1986,年，美国生物学家、诺贝尔奖取得者,Renato Dulbecco,在“,Science”,上首次提出人类基因组计划构想，并提议组织国家级和国际级项目进行研究,.,1990,年,10,月由美国国会同意正式开启 研究,1999,年,9,月中国继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参加国，负责测定区域位于,3,号染色体短臂上，占人类整个基因组,1%,“人类基因组计划”,、,“曼哈顿”原子弹计划,、,“阿波罗”登月计划,，并称为自然科学史上“三大计划”,15/79,人类基因组研究策略,（,1,）建立插入人类基因组片段酵母人工染色体（,yeast artificial chromosome,YAC 200,1 000kb,）克隆群。几十到几百,kb,细菌人工染色体克隆（,BAC,）（,2,）利用,DNA,标志或者,DNA,指纹图谱建立克隆之间联络，组成有序排列连续克隆系，建重合度最低连续克隆系（,3,）将克隆群定位于染色体不一样区域，组成完全基因组物理图谱。,（,4,）进行次级克隆，序列分析。,16/79,人类基因组计划三次宣告完成,年,:,公布是人类基因组草图，当初因为美国塞莱拉遗传企业与国际人类基因组计划抢占第一公布时间展开激烈竞争,.,人与人之间,99.99%,基因密码是相同。,年,:,公布更为精细图谱,3,年时间将,年公布草图进行纠错补漏,1,号染色体上还存在一些漏洞。,年,5,月,18,日,：英美科学家宣告完成了人类,1,号染色体基因测序图，历时,16,年人类基因组计划终于画上了句号。,年,4,月底：,中国科学家出众地完成了任务。,17/79,人类基因组就是指人体细胞中,24,条不一样染色体，即,122,号常染色体、,X,和,Y,染色体所带有遗传信息总和。,每个染色体为一个脱氧核糖核酸，即,DNA,分子所组成，所以人基因主要包含在这,24,个不一样,DNA,分子上，这些,DNA,分子，含有,30,亿个,bp,组成,人类基因组大约含有,6,万到,10,万个基因，主要分布在细胞核染色体中。,18/79,Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors,Marcel Margulies;Michael Egholm;William E Altman;Said Attiya;et al,Nature;Sep 15,;437,7057;Research Library,pg.376,25 million bases/4h,100-fold increase in throughput over the current Sanger sequencing technology,19/79,Near future,The best gift for a newborn baby:,his/her whole genome sequences,Cost:1000 US$,20/79,DNA,芯片技术（,DNA chip,）,1996,年底,:,美国旧金山,Affymetrix,企业首创,Affymetrix,应用了平板印刷，计算机，半导体，激光共聚焦，寡核苷酸,DNA,合成，荧光标识探针杂交等技术，制造了世界上第一块,DNA,芯片。,1998,年度自然科学领域十大进展之一,microarray,21/79,22/79,1.,原理,DNA,芯片是指经过微加工技术将大量,DNA,以预先设计排列方式有序地固定在载体表面，形成储存有大量信息,DNA,阵列。该阵列与标识核酸杂交后，能在短时间快速，准确地获取大量信息。,DNA,芯片制作方式：,1):,在固相支持物上直接合成探针,2):,在固定面上固定已合成探针,杂交信号检测,:,惯用,:,荧光信号，放射性标识技术。检测器及处理器由激光共聚焦显微镜及电脑组成，经电脑应用特定软件处理可得出,DNA,序列及其改变情况。,23/79,1):,需要大量已知准确,DNA,、,cDNA,片断信息,2):,高密度芯片制作精密机械系统和操作工艺,3):,杂交微弱信号检出装置,4):,对杂交信号及相关信息、数据大规模搜集,和分析能力,DNA,芯片技术基础,24/79,3.,试验流程,微加工技术制备,DNA,阵列,阵列与标识核酸杂交,检测杂交信号,软件处理及结果分析,25/79,26/79,27/79,4.,特点：,该技术含有,:,高通量,大规模,平型性等特点。,大规模平型处理能力是传统斑点杂交,Southern blot,Northern bloting,等所无法比拟。,28/79,应用,1):,基因突变检测,:,大规模筛查由基因突变所因引发,疾病，如遗传性疾病，肿瘤,.,2):,基因组多态性分析,3):,基因表示分析,:,直接检测,mRNA,种类和丰度,5):DNA,序列测定,6):,发觉新功效基因,7):,药品筛选和新药开发等。,8):Epigenetic regulation:histone acetylation,DNA methylation.,29/79,020905,check the quality of total RNA,and Biotin-labeled cRNA,M 56 205 206 211 237 243 256,M 56 205 206 211 237 241 243 256,Total RNA,Biotin-cRNA,Knt,6,4,3,2,1.5,1,OD:260nm/280nm=1.8-2.1,OD:260nm/280nm=1.8-2.1,Knt,6,4,3,2,1.5,1,0.5,28,S,18S,Peak at 1.2 knt,RNA ladder,30/79,31/79,ChIP-on-chip,32/79,转基因技术,转基因技术,（,transgenic technology,）,:,指将外源基因导入受体细胞或生物活体染色体上过程，可制备转基因生物或稳定转染细胞。,33/79,（一）转基因动物（,transgenic animal,）,应用转基因技术培育出携带外源基因动物。,技术流程：,转基因载体构建；,转基因载体导入受精卵或胚胎干细胞；,将转基因受精卵或胚胎干细胞植入假孕小鼠子,宫中；,对转基因鼠进行判定。,34/79,转基因方法：,显微注射法；,胚胎干细胞法；,逆转录病毒载体法；,精子载体法。,转基因动物判定：,Southern,印迹,RT-PCR,Western,印迹,35/79,显微注射,显微注射是借助显微操作仪，将外源,DNA,分子导入,受精卵雄原核内,，经过,DNA,在复制或修复过程中造成缺口，把外源,DNA,整合到胚胎基因组中。然后再将受精卵植入假孕动物体内，使其生长发育。效果稳定，导人时不受,DNA,分子量限制。不过，这种方法,操作复杂，转基因效率低。,显微注射,显微操作仪器,36/79,但因为转基因技术,不能,将外源基因,定向插入,受精卵细胞染色体特定部位，当前这种诱人技术还 未用于人类。,37/79,应用：,基因功效研究细胞模型；,取得外源基因产物。,38/79,克隆羊多莉,1997,年,2,月：英国科学家首次将体细胞细胞核植入受精卵细胞内，取代其本身细胞核，从而产生与亲代遗传性状完全一样个体，代替了受精卵在动物子宫内发育，首次产生了一个克隆羊，命名为多莉。,应用克隆技术生产畜牧动物：如牛和羊；同时注入人类基因，使其乳汁中产生含有治疗作用蛋白质，利用血小板因子,9,治疗血友病，抗胰蛋白酶治疗肺气肿。,克隆技术在医学和农业上有着主要用途，可产生大量携带有价值基因完全一样动物，其速度比其它方法要快。,39/79,年,2,月,14,日，苏格兰罗斯林研究所发表新闻公报：因为多利患有进行性肺病，,世界上首只克隆羊多利被执行“安乐死”,克隆羊多利,40/79,韩国顺天大学科学家们使用母猫皮肤细胞，对其进行基因改造，经过使用病毒载体使这个细胞含有荧光蛋白基因，然后将其植入移除掉细胞核卵细胞中，卵细胞随即又被植入代孕猫子宫，皮肤暴露在紫外光下，就能发出红色光。,荧光猫,.12,41/79,42/79,英下院经过,人兽混合胎,议案 人猿战士或成现实,.05.19,人兽混合胚胎培育图,电影,人猿星球,中“人猿战士”,嵌合体,/3,天、,32,个细胞,杂合体：马,+,驴,=,骡，狮,+,虎,=,狮虎兽,43/79,基因敲除,（,gene knockout,）,1,、什么是基因敲除？,利用,DNA,体外重组技术构建基因敲除打靶载体，然后依据同源重组原理将打靶载体导入受体细胞中，使特定基因活性丧失。,44/79,年诺贝尔生理学或医学奖,“基因敲除”试验,(10,月,8,日,),卡佩基和史密斯“同源重组”技术,埃文斯胚胎干细胞提取技术结合，共同组成了“基因靶向”技术基础。,“,小鼠中基因打靶,”,技术,:,45/79,DNA,含有我们身体一生发展与功效全部信息。它被包含在成对出现染色体中，一条遗传自父亲，一条遗传自母亲。经过一个称作同源重组过程，在这些染色体对中进行,DNA,序列交换会增加遗传变异发生几率，同源重组在进化过程中被保留了下来。,50,多年前，,Joshua Lederberg,在细菌中发觉了同源重组现象，并所以取得了,1958,年诺贝尔奖。,同源重组,46/79,Capecchi,证实了，哺乳动物细胞中染色体与导入,DNA,之间能发生同源重组现象，经过同源重组，有缺点基因可用导入,DNA,进行修正。,Smithies,最初想设法修补人类细胞中变异基因。他认为，经过更正骨髓干细胞中致病变异，一些遗传血液病能够得到治疗。在这个过程中，他发觉，不论内生型基因活性怎样，它们都能作为标靶。这表明，或许,全部基因都能经过同源重组进行修正。,Capecchi,和,Smithies,最初研究细胞类型并不能用来产生基因标靶动物还需要能够产生生殖细胞细胞类型。,Martin Evans,发觉胚胎干细胞（,ES,）。他随即又用试验证实了胚胎干细胞能够产生生殖细胞系,只有这么，修正了,DNA,才能遗传下来。,47/79,1989,年,:,第一例用胚胎干细胞同源重组生产基因打靶小鼠汇报问世。如今，基因打靶技术已经成为一个用途极为广泛技术,人类疾病小鼠模型：,基因打靶技术已经产生了,500,多个不一样人类疾病小鼠模型，包含心血管疾病和神经退化类疾病、糖尿病和癌症等。,基因功效：,基因打靶技术常被用于灭活单个基因。这种基因,“,敲除,”,试验已经说明了胚胎发育、成人生理学、衰老和疾病中无数个基因功效。当前已经有一万多个小鼠基因被敲除,国际性研究很快将能够实现全部小鼠基因敲除。,48/79,1,、基因打靶技术应用前景,(1),基因功效研究,(2),建立人类疾病动物模型,(3),用于疾病基因治疗,(4),用于改造生物和培育新生物品种,49/79,2,、打靶载体构建包含三次,DNA,体外重组：,第一次体外重组：,将待剔除目标基因克隆到选定克隆载体,上；,第二次体外重组：,利用适当内切酶将目标基因片段大部分切除，使目标基因活性足以丧失，然后以此线性化载体作为克隆载体，将一个阳性筛选标志基因如,Neomycin,抗性基因插入连接到目标基因中段；,50/79,第三次体外重组：,在目标基因外侧线性化重组载体，并将一个阴性筛选标志基因如,HSV-tk,基因克隆到此处。,经过三次重组取得打靶载体包含部分待剔除基因片段、阳性筛选标志基因和阴性筛选标志基因。,51/79,3,、小鼠基因敲除基本过程,将打靶载体导入胚胎干细胞（,ES,细胞）；,用阳性和阴性筛选标志对转染,ES,细胞进行筛选,将发生同源重组,ES,细胞导入小鼠胚泡中，然,后将胚泡移入假孕小鼠子宫中；,筛选嵌合体小鼠；,杂交育种，取得基因剔除纯合小鼠。,52/79,53/79,54/79,基因缄默技术（,gene silencing,）,基因缄默技术目标是对含有特定序列基因表示进行特异抑制。,55/79,（一）反义（,antisense,）技术,1,、反义,RNA,：,指依据,RNA,序列人工合成 互补,RNA,。,可分成三类：,作用于靶,mRNA,核蛋白体结合位点或与靶,mRNA,直接结合，抑制翻译；,与,mRNA,非编码区结合，抑制翻译；,作用于基因开启子，抑制转录。,56/79,2,、反义,DNA,：,与特定,DNA,或,RNA,互补结合，在,DNA,和,RNA,水平抑制特定基因转录和翻译。有很好稳定性，含有广泛药用价值。,3,、核酶：,含有酶活性,RNA,，参加,RNA,加工和成熟。以四种方式发挥生物学功效：异体催化剪切、自体催化剪切、第一组内含子和第二组 内含子自我剪切。,57/79,（二）,RNA,干涉（,RNA interference,RNAi,）：由短双链,RNA,（,21-23nt,）诱导同源,RNA,降解过程。,58/79,（二）,RNA,干扰技术,RNA,干扰,(RNA interference,，,RNAi,),，当细胞中导入与内源性,mRNA,编码区同源双链,RNA(double stranded RNA,，,dsRNA),时，诱导该同源,mRNA,发生降解而造成该基因表示缄默现象。,发生在转录后水平，又称为转录后基因缄默,(post-transcriptional gene silencing,，,PTGS),是正常生物体内抑制特定基因表示一个现象。,59/79,1995,年,:,康乃尔大学,Su Guo,博士在试图阻断小杆线虫,(C.elegans),par-1,基因时，意想不到发觉反义,RNA,正义,RNA,二者都一样特异性地阻断了,par-1,基因表示,该研究小组一直未能给这个意外以合了解释。,1998,年,:,华盛顿卡耐基研究院,Fire,和麻省大学医学院,Mello,首次在秀丽新小杆线虫中证实上述现象属于转录后水平基因缄默。是因为体外转录所得,RNA,中污染了微量,双链,RNA,而引发。双链,RNA,抑制基因表示效率比反义,RNA,最少高,2,个数量级,。该小组将这一现象称为,RNA,干扰。,1999,年,:,发觉,RNA,干扰现象广泛存在于从植物、真菌、线虫、昆虫、蛙类、鸟类、大鼠、小鼠、猴一直到人类几乎全部真核生物中细胞。,年,:,又先后发觉小鼠早期胚胎中和大肠杆菌中也存在,干扰现象。,1.RNA,干扰发觉,60/79,.10.02,61/79,2.RNAi,作用机制,1):,在细胞内,双链,RNA(dsRNA),由核酸酶,(RNase)-Dicer,在,ATP,参加下被处理为,21,个,23,个碱基小,RNA,，即小干扰,RNA,（,small interfering RNA,，,siRNA,）。,siRNA,是由,19,个,21,个碱基配对形成双链,并在其,3,末端有两个游离未配正确核苷酸。,siRNA,是,RNAi,作用发生主要中间分子；,双链两端各有,2,3,个突出非配正确,3,碱基；两条单链末端为,5,端磷酸和,3,端羟基。这些是细胞赖以区分真正,siRNA,和其它双链,RNA,结构基础。,Dicer,：是,RNase III,家族中特异识别双链,RNA,一员，它能以一个,ATP,依赖方式逐步切割由外源导入或者由转基因，病毒感染等各种方式引入双链,RNA,，切割将,RNA,降解为,19-21bp,双链,RNAs(siRNAs),，每个片段,3,端都有,2,个碱基突出。,62/79,2):siRNA,在细胞内,RNA,解旋酶作用下解链成正义链和反义链，反义,siRNA,再与体内一些酶,(,包含内切酶、外切酶、解旋酶等,),结合形成,RNA,诱导缄默复合物,(RNA-induced silencing complex,，,RISC),。,RISC,与基因表示,mRNA,同源区进行特异性结合，,RISC,含有核酸酶功效，在,siRNA,中反义链互补结合两端切割,mRNA,。被切割后断裂,mRNA,随即降解，从而诱发宿主细胞针对这些,mRNA,降解反应。,siRNA,不但能引导,RISC,切割同源单链,mRNA,，可作为引物与靶,RNA,结合并在,RNA,聚合酶,(RNA-dependent RNA polymerase,，,RdRP),作用下合成更多新,dsRNA,，新合成,dsRNA,再由,Dicer,切割产生大量次级,siRNA,，从而使,RNAi,作用深入放大，最终将靶,mRNA,完全降解。,63/79,64/79,65/79,3.RNAi,作用特点,(1)“,共抑制”,:RNAi,使外源基因同源内源基因缄默,(3),特异高,:RNAi,能特异性降解,mRNA,单个碱基改变即可使,RNAi,失效。,(4),穿透能力强,:RNAi,能在不一样细胞间长距离传递,(2),效率高,:,效率比单纯反义或正义,RNA,抑制效率高,100fold,使靶基因表示降到很低水平甚至完全“剔除”,(knockdown),。它比基因敲除技术,(knockout),更为便捷,(5),稳定性高,:,此机制可能是,siRNA,与某种保护性蛋白结合,从而使其含有相正确稳定性,;RNAi,含有一定可遗传性。,66/79,4.RNAi,技术基本程序,确定干涉靶点,干涉靶点应具备三个条件（特异性、防止调控区、,AATT/TT,特征,GC,：,50%,）。,si RNA,设计：,3,需有,UU,单链或用,dTdT,代替。,化学合成方法合成双链,si RNA,；,利用,PCR,扩增和体内转录法制备发夹双链,si RNA,。,67/79,5.RNAi,操作方法,2).siRNA,表示载体,:,构建特定,siRNA,表示载体，在体内表示,siRNA,而引发基因缄默。此法排除了,RNA,酶干扰，延长,siRNA,半衰期,;,更主要是，该法能够进行稳定表示细胞株筛选，且伴随载体复制扩散到整个机体，基因抑制效果可传代。,1).,直接导入,:,将靶向特定基因大约,21,个碱基长短,siRNA,，或,45,个,50,个碱基发夹结构,RNA,（,small hairpin RNA,，,shRNA,）导入到细胞，,shRNA,在细胞中会自动被加工成,siRNA,，从而引发基因缄默或表示抑制,.,68/79,69/79,70/79,6.RNAi,应用,基因功效研究,抗肿瘤治疗,抗病毒治疗,转基因研究,干细胞研究,研究信号传导新路径,常见病治疗,药品筛选探索,基因治疗,71/79,The Nobel Prize in Physiology or Medicine,for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancer,for their discovery of human immunodeficiency virus,Harald zur Hausen,Franoise Barr-Sinoussi,Luc Montagnier,1/2 of the prize,1/4 of the prize,1/4 of the prize,Germany,France,France,German Cancer Research Centre Heidelberg,Germany,Regulation of Retroviral Infections Unit,Virology Department,Institut Pasteur Paris,France,World Foundation for AIDS Research and Prevention Paris,France,b.1936,b.1947,b.1932,72/79,The Nobel Prize in Physiology or Medicine,for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase,Elizabeth H.Blackburn,Carol W.Greider,Jack W.Szostak,1/3 of the prize,1/3 of the prize,1/3 of the prize,USA,USA,USA,University of California San Francisco,CA,USA,Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore,MD,USA,Harvard Medical School;Massachusetts General Hospital Boston,MA,USA;Howard Hughes Medical Institute,b.1948(in Hobart,Tasmania,Australia),b.1961,b.1952(in London,United Kingdom),73/79,沃森和克里克及,M.H.F.,威尔金斯一起取得了,1962,年诺贝尔生理学或医学奖,。,1951,1953,年在英国期间，,沃森,和英国生物学家,F.H.C.,克里,克合作，提出了,DNA,双螺旋结构学说,。,詹姆斯,沃森,Watson,，,James Dewey(1928,),弗朗西斯,哈里,康普顿,克里克,（,Francis Harry Compton Crick 1916.6.8.7.28,）,74/79,The Genetic Code,1961,The genetic code consists of 64 triplets of nucleotides.These triplets are called codons.With three exceptions,each codon encodes for one of the 20 amino acids used in the synthesis of proteins.That produces some redundancy in the code:most of the amino acids being encoded by more than one codon.,Nirenberg MW.,Sci Am,208,80-94(1963),75/79,Known factors that regulate epigenetic phenomena are shown directing the complex movement of pinballs(cells)across the elegant landscape proposed by,Waddington,.No specific order of molecular events is implied;as such a sequence remains unknown.Effector proteins recognize specific histone modifications,while presenters are proposed to impart substrate specificity for histone-modifying enzymes.The representative histone variants H3.3 and macroH2A are involved in transcriptional activation or repression.For simplicity,other proteins are not shown.,ChR,chromatin remodelers;,DNMTs,DNA methyltransferases;,DDMs,DNA demethylases;,HATs,histone acetyltransferases;,HDACs,histone deacetylases;,HMTs,histone methyltransferases;,HDMs,histone demethylases;,TFs,transcription factors.,A Current View of the Epigenetic Molecular Machinery,Goldberg AD,Allis CD,Bernstein E.,Cell,128,635-8(),76/79,DNA,mRNA,蛋白质,蛋白质,相互作用网络,细胞,组织,/,器官,个体,生命系统信息流向,77/79,系统生物学,1,，,2,，,3,，,n,组学,（发觉科学）,基因,（蛋白质）,基因克隆,基因表示,基因突变,蛋白质结构,蛋白质相互作用,酶活力,试验生物科学,（假设驱动科学）,78/79,系统生物学特点：整合,1,，,系统内不一样性质组成要素（基因、,mRNA,、蛋白质、生物小分子等等）整合,2,，从基因到细胞、到组织、到个体各个层次整合,3,，研究思绪和方法整合,4,，学科,整合,Thanks!,79/79,