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掃描電鏡mapping圖

發(fā)布時(shí)間：2023-04-13 17:10:48 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 70

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于掃描電鏡mapping圖的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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本文目錄:

1、eds能譜分析面掃描是隨機(jī)選區(qū)域嗎
2、審計(jì)中mapping是什么意思
3、mapping在生物信息學(xué)中含義？
4、基因組圖譜——遺傳圖與物理圖

掃描電鏡mapping圖

一、eds能譜分析面掃描是隨機(jī)選區(qū)域嗎

您好，EDS能譜分析面掃描不是隨機(jī)選區(qū)域，而是根據(jù)特定的目的和要求，結(jié)合分析者的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，選擇最合適的區(qū)域進(jìn)行掃描。EDS能譜分析面掃描的目的是為了獲取樣品的元素成分分布，以及探索樣品的結(jié)構(gòu)和組成。因此，在選擇掃描區(qū)域時(shí)，需要考慮樣品的特性，以及分析者的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，以便選擇最合適的區(qū)域進(jìn)行掃描，以獲得最準(zhǔn)確的結(jié)果。

二、審計(jì)中mapping是什么意思

mapping是“繪制…的地圖;了解信息”的意思。

三、mapping在生物信息學(xué)中含義？

Gene mapping, also called genome mapping, is the creation of a genetic map assigning DNA fragments to chromosomes.

這是英文定義，說(shuō)白了就是繪制遺傳圖譜的過(guò)程。

而mapping就是繪制圖譜的意思，還有physical mapping，就是繪制物理圖譜。

When a genome is first investigated, this map is nonexistentThe map improves with the scientific progress and is perfect when the genomic DNA sequencing of the species has been completed. During this process, and for the investigation of differences in strain, the fragments are identified by small tags.. 當(dāng)人類第一次接觸某個(gè)基因組時(shí)，它的圖譜是不存在的。而隨著科研的進(jìn)行與深入，當(dāng)該物種的DNA編碼已經(jīng)完全綠色后，它的圖譜也就逐漸完善直至完整。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)生物的基因進(jìn)行鑒定，以此測(cè)定它的染色體上的特定位置，然后用圖示的方式把它表示出來(lái)，就形成了基因圖譜。

四、基因組圖譜——遺傳圖與物理圖

遺傳圖是隨染色體部分連鎖的發(fā)現(xiàn)而發(fā)明的。

一條染色體上有許許多多的基因，減數(shù)分裂中同源染色體分離，一條染色體上的基因在理想狀態(tài)上應(yīng)一起分配給配子，然而事實(shí)并非如此。因?yàn)樵跍p數(shù)分裂第一次分裂前期染色單體會(huì)發(fā)生斷裂以及DNA片段的交換，從而發(fā)生染色體的部分連鎖現(xiàn)象。測(cè)序發(fā)明以前，基因連鎖或部分連鎖都是通過(guò)表型觀察確定的。

對(duì)于部分連鎖，人們?cè)缙谕ㄟ^(guò)表型發(fā)現(xiàn) 不同基因間 連鎖發(fā)生的頻率有差異。于是摩爾根的學(xué)生Arthur Sturtevant假設(shè)染色單體特定位點(diǎn)交換是一個(gè)隨機(jī)事件，在一對(duì)并列的染色單體的任何位置發(fā)生交換的概率是相同的?；谝陨霞僭O(shè)，相鄰的兩個(gè)基因由于交換而分開(kāi)的概率將低于距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)基因（因?yàn)橄噜徎蚣幢憬粨Q也更偏向于一起）。進(jìn)一步說(shuō)，基因間因交換而失去連鎖的概率與它們?cè)谌旧w上的距離成比例。因此用重組頻率（recombination frequency）可衡量?jī)蓚€(gè)基因間的距離。通過(guò)計(jì)算不同基因?qū)χg的重組頻率，就能構(gòu)建出顯示基因在染色體上相對(duì)位置的圖（遺傳圖）。

遺傳圖的缺陷： 遺傳圖的分辨率依賴于所得到的交換數(shù)目 。對(duì)于人類及其他大多數(shù)高等真核生物來(lái)說(shuō)，不可能獲得巨大數(shù)量的后代由于遺傳學(xué)研究。 遺傳圖的準(zhǔn)確率有限 。Sturtevant的假說(shuō)認(rèn)為交換在染色單體上隨機(jī)發(fā)生，但由于重組熱點(diǎn)的存在，使這一假說(shuō)不完全正確。為獲取更精確的基因組圖譜，物理圖的繪制方法被發(fā)明出來(lái)。其中最重要的為： 限制性作圖（restriction mapping）、熒光原位雜交（fluorescent in situ hybridization, FISH）、序列標(biāo)記位點(diǎn)（STS）作圖（sequence tagged site mapping） 。

該方法的基本思想是比較一個(gè)DNA分子被兩種識(shí)別不同靶序列的限制酶切割所產(chǎn)生的片段的大小，切割產(chǎn)物可用電泳檢測(cè)（圖1）。對(duì)于無(wú)法確定順序的片段，可通過(guò) 部分限制性酶切 （partial restriction）的方法產(chǎn)生一套含有部分消化的產(chǎn)物，以此分析片段的可能排序。還有一種改進(jìn)的方法（圖2），即在部分消化前將放射性或其他類型標(biāo)記物加到要分析的DNA分子兩端，于是在熒光指導(dǎo)下對(duì)可見(jiàn)酶切片段進(jìn)行排序，簡(jiǎn)化了部分酶切的篩選流程。

限制性作圖的規(guī)模受限于限制性片段的大小 。由于限制性位點(diǎn)在DNA序列中多而密集，使得消化產(chǎn)物在瓊脂糖凝膠中重疊或發(fā)散。因此限制性作圖最適用于小分子。當(dāng)然也可依靠某些“ 稀有酶 ”進(jìn)行切割，獲取較小數(shù)量的片段。如能特異性識(shí)別7個(gè)或8個(gè)核苷酸的 Sap I、 Sgf I。對(duì)于GC含量為50%的DNA分子，這些7核苷酸酶平均每4^7=16384bp有一個(gè)切點(diǎn)。除“稀有酶”外，還有某些特異性序列對(duì)人類基因組而言存在較少，利用這類序列相對(duì)應(yīng)的限制性內(nèi)切酶進(jìn)行切割，也能獲得類似的結(jié)果。

由于使用“稀有酶”制作長(zhǎng)序列片段，普通的電泳無(wú)法勝任對(duì)它們的分離工作，因?yàn)殚L(zhǎng)片段容易纏繞，分子間作用更頻繁。為此，必須使用更復(fù)雜的電場(chǎng)代替普通的線形電場(chǎng)。例如， 正交變電場(chǎng)凝膠電泳 （orthogonal field alternation gel electrophoresis, OFAGE）等。

除電泳外，還可利用其它方法對(duì)DNA分子的限制性位點(diǎn)作圖?？梢酝ㄟ^(guò)直接在顯微鏡下觀察檢測(cè)限制性酶切位點(diǎn)，這一技術(shù)稱為 光學(xué)作圖 （optical mapping），常用的兩種方法是 凝膠拉伸 （gel stretching）與 分子梳理 （molecular combing）（圖3）。制作好的DNA纖維，利用熒光染料染色，再用限制性酶切割，通過(guò)熒光顯微鏡便可觀察到切口的相對(duì)位置。

與光學(xué)作圖類似，F(xiàn)ISH能夠直接顯示標(biāo)記序列在染色體或伸展的DNA分子上的位置。在FISH中，標(biāo)記物是一段DNA序列，通過(guò)用熒光探針與其雜交而顯現(xiàn)出來(lái)。應(yīng)用該方法時(shí)，需打開(kāi)維持染色體DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的堿基配對(duì)，以使其形成單鏈分子（即DNA“變性”），只有這樣才能形成雜交。 使染色體DNA變性而不破壞其形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)方法是將染色體在載玻片上干燥，再用甲酰胺處理 。

如果探針是長(zhǎng)的DNA片段，便可能存在一些重復(fù)的DNA序列（DNA序列中間隔存在的串聯(lián)或非串聯(lián)重復(fù)片段），因此探針可能與染色體上的多個(gè)位點(diǎn)雜交，而不僅僅發(fā)生在其精確匹配的特異性位點(diǎn)上。為降低這種非特異性雜交，探針在使用前要與來(lái)自被研究組織中的未標(biāo)記DNA混合，于是加入富含重復(fù)序列的片段，來(lái)鎖閉探針中的重復(fù)序列。這樣，便使得原位雜交反應(yīng)完全由單一的序列驅(qū)動(dòng)。

一次FISH實(shí)驗(yàn)僅能獲得不超過(guò)3個(gè)或4個(gè)標(biāo)記的圖譜位點(diǎn)，數(shù)據(jù)積累慢，耗時(shí)長(zhǎng)。因此，要使詳細(xì)的物理圖譜成為現(xiàn)實(shí)，需要更有效率的技術(shù)。目前最有效的作圖技術(shù)，也是能對(duì)大型基因組產(chǎn)生最詳盡圖譜的技術(shù)，是 STS作圖 。一個(gè)序列標(biāo)記位點(diǎn)（STS）是一段短的DNA序列，通常為100-500bp，易于識(shí)別，且在擬研究的染色體中僅出現(xiàn)一次。完成一套STS圖譜需要收集來(lái)自單條染色體或一個(gè)完整染色體或基因組的重疊的DNA片段。

其基本原理如下圖所示（圖5）。在收集作圖必需的數(shù)據(jù)時(shí)，需排列每一個(gè)STS，了解哪些片段包含有哪些STS。這些可以通過(guò)雜交分析來(lái)完成，但通常會(huì)使用PCR的方法，因?yàn)镻CR更快捷。具體方法為將研究所用的DNA隨機(jī)打斷（需有6套一致的DNA片段供打斷），然后依次采用單個(gè)STS檢測(cè)它們所在的DNA片段，其中STS為人工合成并帶有熒光標(biāo)記，通過(guò)PCR在含有STS配對(duì)的片段上延伸。若兩個(gè)STS距離足夠近，那么它們出現(xiàn)在同一片段的概率將較大，利用熒光顯微鏡可以在多條片段上觀察到間隔一致的兩個(gè)標(biāo)記。反之，兩個(gè)標(biāo)記距離越遠(yuǎn)，位于同一片段的概率就越小。實(shí)際上，與連鎖分析計(jì)算圖距的方式類似，STS圖距是根據(jù) 分離頻率 計(jì)算的，而不是觀測(cè)到的影像距離，因?yàn)榫嚯x相近的標(biāo)志物利用信號(hào)的有無(wú)作頻率判別的依據(jù)較距離觀測(cè)更容易、也更精確?；诖耍許TS為物理標(biāo)志的物理圖譜得以完成。

以上過(guò)程留有兩個(gè)需要補(bǔ)充說(shuō)明的問(wèn)題。

第一關(guān)于 STS的選擇 。任何一個(gè)唯一的DNA序列均可作為STS，但需滿足兩個(gè)條件。首先， 它的序列必須是已知的 ，以便用PCR方法檢測(cè)該STS在不同DNA片段中存在與否。其次， STS必須在擬研究的染色體上有唯一的定位 ，如果是多拷貝，將無(wú)法準(zhǔn)確獲取各標(biāo)志物間的物理距離。

第二關(guān)于 STS作圖的DNA片段 。其一來(lái)源是像前面所說(shuō)的通過(guò)隨機(jī)打斷構(gòu)建的文庫(kù)。打斷全DNA目前常用兩種方法： 超聲打斷 和 酶打斷 。超聲打斷一般使用的儀器為Covaris系列，酶打斷可用片段化酶。這種隨機(jī)打斷的序列片段擁有重疊區(qū)，因而能組成克隆重疊群（clone contig），從而具備構(gòu)建克隆文庫(kù)的條件。只需將隨機(jī)片段克隆到適當(dāng)載體上，便制成了多個(gè)克隆文庫(kù)的集合（起初有幾套DNA就有幾個(gè)克隆文庫(kù)）。反之若擁有目的DNA的 克隆文庫(kù) ，與支持測(cè)序工作一樣，它們也可用作STS分析。第二種來(lái)源是 放射雜交體 （radiation hybrid），這是種含有其他生物體染色體片段的嚙齒類動(dòng)物細(xì)胞。這項(xiàng)技術(shù)首先發(fā)展于20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)將人類細(xì)胞暴露于3000-8000拉德劑量的X射線中，會(huì)使染色體隨機(jī)斷裂成碎片，放射劑量越大，產(chǎn)生的片段越小。這種處理對(duì)人類細(xì)胞是致死的，但若將瘦果照射的細(xì)胞與未經(jīng)照射的倉(cāng)鼠細(xì)胞或其他嚙齒類細(xì)胞融合后，染色體碎片可以傳遞給后者?？衫没瘜W(xué)試劑（如聚乙二醇）處理或暴露于仙臺(tái)病毒中促進(jìn)兩種細(xì)胞融合。這種方法為STS作圖提供所需的DNA片段，在人類基因組計(jì)劃作圖階段發(fā)揮了重要作用。但實(shí)驗(yàn)對(duì)象似乎集中于動(dòng)物。

總言之，基因組圖譜繪制的方法多種多樣，可以說(shuō)各種圖譜所能反應(yīng)的DNA信息各不相同，各有其獨(dú)到之處。例如STS圖譜最為精確，但仍可能未包括所有的限制性位點(diǎn)，且其定位的DNA片段沒(méi)有針對(duì)性，而限制性圖譜則能將有用的限制性位點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)定，盡管其要實(shí)現(xiàn)大序列片段的標(biāo)定較為困難。又熒光原位雜交所得圖譜較STS作圖更直觀，也更具針對(duì)性，操作不算復(fù)雜。與物理圖譜相比，遺傳圖譜出現(xiàn)較早，精度與分辨率不高，但其繪圖思想為STS作圖提供思路，即憑借表型顯隱性或信號(hào)的有無(wú)，計(jì)算頻率，繪制圖譜。

基因組圖譜繪制有什么用？這在上述技術(shù)發(fā)明的初期恐怕未能明了。但隨DNA測(cè)序的提出，以及不再是遙不可及的概念時(shí)，人們意識(shí)到基因組圖譜能為測(cè)序提供框架。這是因?yàn)楦叩日婧松锶蚪M往往存在大量的重復(fù)區(qū)域，簡(jiǎn)單的重疊區(qū)拼接會(huì)在這些區(qū)域發(fā)生錯(cuò)位。因此事先繪制的圖譜中，覆蓋全基因組的各類標(biāo)志物，無(wú)論是基因、限制性位點(diǎn)、STS位點(diǎn)等都能發(fā)現(xiàn)并對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行校正，基因組圖譜能為后續(xù)基因組拼接與組裝提供極大便捷。此外，將測(cè)序結(jié)果與基因組圖譜結(jié)合，能將基因及其他有意義的特征定位于DNA序列中，以便后續(xù)開(kāi)展限制性酶切、功能分析、遺傳診斷等各方面的研究。早期對(duì)不同序列位點(diǎn)的研究成果積累，以及測(cè)序技術(shù)發(fā)展后對(duì)不同類群模式物種及相關(guān)物種全基因組序列的獲取，才得以掌握大量基因組、轉(zhuǎn)錄組的信息。

既然基因組圖譜能為所測(cè)序列的拼接組裝提供參考，那么作圖是測(cè)序的必要前提嗎？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，待更新至測(cè)序相關(guān)篇章時(shí)再做解答較合適。但就目前已知，小基因組的測(cè)序如細(xì)菌等，運(yùn)用鳥槍法便能完整拼接，無(wú)需通過(guò)圖譜校正。

[1] T. A. 布朗. 基因組3[M]. 第一版. 北京: 科學(xué)出版社, 2009.

[2] 田雨. 基于單拷貝序列的桑樹(shù)染色體熒光原位雜交分析[D]. 西南大學(xué), 2021. DOI:10.27684/d.cnki.gxndx.2021.002123.

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