基因组学分析技术与原理  061M5022H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:胡松年,方向东
授课时间: 星期二, 第5、6、7节
授课地点: 教2-104
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 061M5022H 课时: 40 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:胡松年,方向东
英文名称: The Principle and Analysis Methodology of Genomics

教学目的、要求

本课程为生物学、医学等学科研究生的专业课,也可作为计算机、数学、物理等学科研究生
的选修课。本课程从基因组学技术的发展历程着手,回顾利用第一代测序技术完成的人类
基因组测序计划,重点介绍第二代测序技术的基本原理及其在基因组学、转录组学和表观遗传学研究领域的主要应用,并展望测序技术的新发展。通过本学科的学习使学生对基因组学技术有一个全面认识,系统掌握基础理论知识和相应的数据分析流程要点,为以后独立从事科学研究工作、利用基因组学技术打下坚实基础。

预修课程

预修课程要求: 分子生物学,生物化学
授课对象: 研究生,本课程可作为生物学学科研究生的专业课,也可作为医学学科研究生的选修课。

教 材

主要内容

教学重点与难点: 
重点介绍第二代测序技术的基本原理及其在基因组学、转录组学和表观遗传学研究领域的主
要应用;教学难点在于根据科研需求整合使用二代测序技术。

内容提要: 

第一部分 前言——基因组学技术的发展 (3学时,教师:胡松年)
第二部分 第一代测序技术的原理及应用 (3学时,教师:胡松年)
2.1毛细管电泳和Sanger测序法 
2.2基于第一代测序技术的基因组计划 
第三部分 第二代测序技术原理 (6学时,教师:胡松年)
3.1 454生命科学(454 Life Science)测序系统
3.2 边合成边测序——Solexa Genome Analyzer 
3.3 连接酶测序法——SOLiD System 
第四部分 第二代测序技术的应用 
4.1基因组测序与重测序 (6学时,教师:胡松年)
4.1.1 基因组从头测序
4.1.2 宏基因组测序原理和应用
4.1.3 全基因组重测序和简化基因组测序
4.2 mRNA与lncRNA的转录组学分析  (3学时,教师:方向东)
4.2.1 mRNA的高通量转录组学分析技术与应用
4.2.2 lncRNA的高通量转录组学分析技术与应用
4.3小RNA分析  (3学时,教师:胡松年)
4.4表观遗传学原理、技术与应用  (6学时,教师:方向东)
4.4.1表观遗传学的基本概念和研究内容
4.4.2 表观遗传学的高通量组学技术与应用。
第五部分 DNA测序技术展望  (3学时,教师:胡松年)
第六部分 其它基因组学常用技术及原理  (3学时,教师:胡松年)
第七部分 考试 (4学时,教师,胡松年)

教学方式: 90 % 课堂授课 + 10 % 研讨/实习/论文
考核方式:课后作业(20%)+ 考勤(10%)+ 闭卷考试(60%)

参考文献

1.蔡禄主编。表观遗传学前沿。北京:清华大学出版社。2012年12月第1版。ISBN: 9787302308171
2.[美] Trygve Tollefsbol著。表观遗传学手册:新分子遗传学与医学遗传学。北京:科学出版社。2011年7月第1版。ISBN: 9787030317421
3.[美] David C. Allis等著;朱冰、孙方霖主译。表观遗传学。北京:科学出版社。2009年7月第1版。ISBN: 9787030238061
4.第二代测序信息处理, (美)布朗(Brown,S.M.)等著;于军主译 科学出版社, ISBN
97870304067362. 
5.新一代基因组测序:通往个性化医疗,(德)M.贾尼特(Janitz.M) (作者),薛庆中主译,科学出版社, ISBN: 9787030330079;
6. Lander, E. S., L. M. Linton, et al. (2001). ”Initial sequencing and analysis of the human genome.” Nature 409(6822): 860-921. 2. Venter, J. C., M. D. Adams, et al. (2001). ”
7. Stem cell transcriptome profiling via massive-scale mRNA sequencing.” Nat Methods 5(7): 613-9. 5. Harris, T. D., P. R. Buzby, et al. (2008). ”
8. The transcriptional landscape of the yeast genome defined by RNA sequencing.” Science 320(5881): 1344-9. 8. Shendure, J. and H. Ji (2008).
9. “Next-generation DNA sequencing.” Nat Biotechnol 26(10): 1135-45. Shendure J1, Ji H.(2008);