药物基因组学的实验模拟在线视频

同学们好

这堂课我们来介绍药物基因组学的实验模拟

由于临床标本来源的限制

药物基因组学经常需要进行体外实验

来确证或探索

实际上常见的细胞分子生物学的这种技术

都适用于药物基因组学的体外研究

但是药物基因组学

因为他是研究遗传多态性的功能

所以比较常用的分子技术实际上是定点突变

基因沉默以及基因的过表达

分子细胞层面的实验一方面来讲

它易于操作

可以排除体内混杂因素的干扰

反应变异功能及作用机制

同时另一方面来讲也有利于发现

罕见的这种变异

我们这里有一个经典的一个基因的图片

我们通常讲基因突变的话分为这么几种类型

一个是编码区的这种突变

还有就是非编码区的突变

那编码区突变

根据它氨基酸的改变与否又分为

同义突变和非同义突变

非编码区的突变则主要发生在内含子

原来的研究认为非编码区突变是没有功能意义的

但是现在越来越多的研究证据表明

非编码区突变同样有功能意义

非同义突变的话

它也会改变氨基酸的序列

所以一般来讲它会影响到整个基因的表达

以及蛋白的这种功能的影响

研究整个基因表达的时候

我们通常所用的这种研究的技术有

Real-time PCR

研究蛋白的表达主要是有这个

Western Blot

当然现在有更多的类似于芯片

更多的这种新的技术在应用进来

前面提到了SNP是否会影响蛋白的功能

那我们这里举一个例子

可以看到

通过一个同位素的一个示踪的研究就表明

ABCC1他突变以后会导致其对底物转运的活性

发生一个明显的一个改变

所以我们这里小结一下非同义突变的研究策略

由于非同义突变改变了氨基酸的序列

所以要研究基因表达的改变

同时也要研究蛋白活性和功能的一个变化

接下来我们来看同义突变

同义突变虽然它不会改变氨基酸的序列

但是也有可能通过影响启动子的活性以及甲基化

还包括miRNA的结合位点

等等来发挥它的功能

下面我们逐一来看一下

首先我们来看一下SNP的这种变化

影响DNA的启动子活性的一个例子

这里ABCG2的启动子区-15994位突变

导致了整个启动子的活性增强

从而导致了这个肿瘤靶向药物

伊马替尼的清除率发生了一个明显的改变

同样我们看看SNP会影响DNA的一个甲基化

这个MLH1突变导致了整个基因的

启动子的甲基化程度增加

从而抑制了基因的一个表达

最终导致了这个直肠癌的一个发生

那这个例子的话是告诉我们

SNP的改变同样可以影响miRNA的调控

我们可以看到LPL3'UTR的多态性

会影响到miR-410跟他的结合

从而导致结合能力的一个下降

最后我们可以看到SNP还可以影响

mRNA的一个翻译的一个效率

在这个例子里面我们可以看到

c-myc5'这个基因的一个2756位的突变

影响了这个原件与翻译原件的

起始调控蛋白的一个结合

从而影响整个mRNA的一个翻译的效率

所以这里我们来小结一下

同义突变的研究路线

虽然同义突变不会改变氨基酸

但是也有可能会通过影响启动子的活性甲基化

以及miRNA的结合位点

最后包括mRNA的一个翻译的效率

来发挥的功能

因此在设计基因组的这种模拟实验的时候

这些元素都要充分考虑到

最后我们来介绍

药物基因组学的三个权威的数据库

这三个数据库它的侧重点各有不同

比如说CPIC就是临床药物基因组学的应用联盟

它的一个数据库

它侧重于指南的这种发布和收集

这个PGRN

他是药物基因组学研究网络的一个数据库

它更侧重是临床的应用

这个PharmGKB

它是药物基因组学的一个知识库

所以它收入了所有的已知的

药物基因组学的这种研究的数据

公开发表的数据

所以我们无论是

了解药物基因组学的临床应用的进展

还是在设计一个药物基因组学的模拟实验

这几个数据库都具备很好的一个参考价值

这堂课就介绍到这里 谢谢