基因的电子克隆策略

随着大规模基因组测序工作在全世界展开，以及大量的基因和氨基酸序列被提交到GenBank数据库，庞大的DNA序列资源由此产生了，可利用生物信息手段对GenBank数据库资源进行挖掘来找到目的基因。由于这种方法简单，不需要进行基因文库的构建和筛选，主要是在计算机上进行，所以可以称其为基因的“电子克隆”（图9-1）。

图9-1　基因“电子克隆”的步骤

具体而言，基因的“电子克隆”就是利用生物信息手段对GenBank中庞大的DNA序列和氨基酸序列资源进行同源性检索分析，对已经完成序列分析的微生物进行大量核酸序列的分析和对比，推测这些序列的功能，然后找到候选基因序列再进行实验的功能鉴定，最终确定基因的功能和性质。基因“电子克隆”可以用已知的部分基因序列、表达序列标签（EST）、保守序列来进行“电子延伸”以获得完整的基因；也可以对已知的氨基酸序列进行“电子克隆”以获得基因序列；还可以对随机测序或者基因文库筛选获得的序列进行功能预测。

基因“电子克隆”的优点是无须进行基因文库的构建和筛选，速度快，成本较低。但是基因“电子克隆”建立在所选择的对象，或者是其近缘关系种已经完成基因组测序基础上，因而其使用受到很大的限制，获得的基因数量是有限的，并且获得的序列也需要大量的实验来进行功能鉴定。

随着生物信息学的发展，数据库检索在核酸序列同源性检索、电子基因定位、电子延伸、电子克隆和电子表达以及蛋白质功能分析、基因鉴定等方面起到了重要作用，已成为认识生物个体生长发育、繁殖分化、遗传变异、疾病发生、衰老死亡等生命过程的有力工具。