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Analyse von DNA-Sequenzen

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Präsentation zum Thema: "Analyse von DNA-Sequenzen"—  Präsentation transkript:

1 Analyse von DNA-Sequenzen
Daniela Sellmann

2 Gliederung 1. Identifizierung von Genen in einer Genomsequenz
Suche nach offenen Leserastern Unterscheidung zwischen echten Genen und zufälligen ORFs 2. Aufklärung der Funktion eines unbekannten Gens Homologien „Waisen“ Gen-Knockout

3 Identifizierung von Genen in einer Genomsequenz
Vorhersage der Nucleotidsequenz möglich bei bekannter Aminosäuresequenz des Proteinprodukts bei vorheriger Sequenzierung der cDNA bei vorheriger Sequenzierung eines ESTs (expressed sequence tag oder exprimiertes Sequenzanhängsel)

4 Suche nach offenen Leserastern
DNA-Sequenz eines Gens = offenes Leseraster ( open reading frame, ORF) Durchmusterung aller 6 Leseraster

5 Suche nach offenen Leserastern
Im Bakteriengenom: lange ORFs  höchstwahrscheinlich Gene kürzere ORFs  innerhalb von Genen meist zufällig, zwischen zwei Genen selten

6 Suche nach offenen Leserastern
Im Eukaryotengenom: viele kurze ORFs Problem: Gene in Exons und Introns aufgeteilt

7 Unterscheidung zwischen echten Genen und zufälligen ORFs
Nützliche Anhaltspunkte in Mensch- und Wirbeltiergenomen: CpG-Inseln: charakteristische GC-reiche Sequenzen von bis zu 1000 bp deuten auf den Anfang eines Gens hin begleiten 50 – 60% der Gene

8 Unterscheidung zwischen echten Genen und zufälligen ORFs
Codonbevorzugung: alle AS (außer Methionin und Tryptophan) durch mind. zwei Codons festgelegt meistens nicht alle Codons mit gleicher Häufigkeit genutzt ORF mit vielen seltenen Codons vermutlich kein Gen

9 Unterscheidung zwischen echten Genen und zufälligen ORFs
Suche nach Homologien per Computer: Abgleich der zu untersuchenden Sequenz mit Gen-Sequenzen aller anderen biologischen Arten in Datenbanken Umwandlung der Nucleotidsequenz in Aminosäuresequenz vermindert die Wahrscheinlichkeit zufälliger Ähnlichkeiten Analyse mit Hilfe von Suchprogrammen (z. B. BLAST) der DNA-Datenbanken im Internet

10 Unterscheidung zwischen echten Genen und zufälligen ORFs
Suche nach Homologien per Computer: Homologie relativ sicher,wenn untersuchte Sequenz länger als 200 AS lang ist und mind. 30% Übereinstimmung mit der Datenbank aufweist Transkriptanalyse kann zeigen, ob das Gen in RNA transkribiert wird.

11 Aufklärung der Funktion eines unbekannten Gens
Homologie lässt Rückschlüsse auf Funktion zu  Funktion des homologen Gens muss bekannt sein! „Waisen“ (orphans): nicht zugeordnete Gene anhand der Nucleotidsequenz Voraussage über -Helices und -Faltblätter im Protein möglich Struktur lässt manchmal Schlüsse auf die Funktion zu

12 Aufklärung der Funktion eines unbekannten Gens
Gen-Knockout:

13 Das war´s!


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