什么是微卫星(SSSR)以及什么是微卫星数据库

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概述

微卫星或简单重复序列 (SSR) 是存在于几乎所有真核生物基因组中的小型串联重复DNA序列。这些重复DNA序列很短，通常由1-6个碱基对组成，并且在同一物种的个体之间，其数量和长度差异很大。微卫星的多变性使其成为群体遗传学、进化生物学和遗传图谱绘制的有力工具。

微卫星数据库 (MSDB) 是一个公共可访问的数据库，其中包含有关微卫星的信息。该数据库包含有关各种物种中每个微卫星基因座的位置、大小和重复次数的信息。MSDB被世界各地的研究人员用于识别其特定研究需求的微卫星。

下面将讨论微卫星的生物学和应用，并探讨微卫星数据库 (MSDB) 的功能。

微卫星生物学

微卫星由简单的重复DNA序列组成，通常由1-6个碱基对组成。它们存在于基因组的编码和非编码区域，并且在同一物种的个体之间，其数量和长度差异很大。微卫星的多变性是由于DNA复制过程中突变率、重组和滑移的差异造成的。

根据长度，微卫星分为三类：短、中、长。短微卫星的重复次数较少，范围为4-10个碱基对，而长微卫星的碱基对数超过20个。微卫星的长度影响其稳定性，较短的微卫星比较长的微卫星更稳定。

微卫星通常被称为简单序列重复 (SSR)，因为它们由单个或少数核苷酸的重复单元组成。真核生物基因组中最常见的SSR是二核苷酸和三核苷酸重复。然而，四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复也存在于某些物种中。

微卫星的应用

微卫星广泛应用于生物学研究的各个领域。微卫星的一些最常见应用包括：

• 群体遗传学：微卫星用于评估群体内的遗传多样性，估算群体间的基因流动，以及确定群体的遗传结构。

• 进化生物学：微卫星用于重建物种的进化历史，确定分类群之间的遗传关系，以及研究物种形成和杂交模式。

• 遗传图谱绘制：微卫星用于绘制各种生物体的基因图谱，包括人类、小鼠、植物和牲畜。

• 法医学：微卫星用于法医学分析犯罪现场的DNA样本并识别嫌疑人。

• 保护生物学：微卫星用于研究濒危物种的遗传多样性，监测其种群数量，并制定保护策略。

微卫星数据库 (MSDB)

微卫星数据库 (MSDB) 是一个公共可访问的数据库，其中包含有关微卫星的信息。该数据库包含有关各种物种中每个微卫星基因座的位置、大小和重复次数的信息。MSDB被世界各地的研究人员用于识别其特定研究需求的微卫星。

MSDB最初由日本东京大学的佐佐木孝司博士于1999年创建。该数据库最初旨在提供水稻和拟南芥（两种模式植物）中微卫星的信息。从那时起，MSDB已经扩展到包括超过1600个物种的微卫星信息，包括动物、植物和真菌。

MSDB的功能

MSDB是一个综合性数据库，提供各种物种中微卫星的信息。MSDB的一些主要功能包括：

搜索功能

MSDB提供一个强大的搜索引擎，允许用户根据各种标准搜索微卫星，包括物种名称、染色体位置、重复单元和重复次数。搜索结果提供有关每个微卫星基因座的位置、大小和重复次数的信息。

数据下载

MSDB允许用户以各种格式下载各种物种的微卫星数据，包括FASTA、Excel和文本。下载的数据可用于在各种软件程序中进行进一步分析。

用户贡献

MSDB允许用户向数据库贡献新的微卫星数据。用户可以提交新的微卫星数据以及物种名称、染色体位置和其他相关信息。MSDB团队会审核提交的数据，如果符合其质量标准，则将其添加到数据库中。

可视化

MSDB提供交互式图形工具，允许用户以各种方式可视化微卫星数据，包括散点图、直方图和热图。这些工具可以帮助用户识别数据中可能对其研究有用的模式和关系。

质量控制

MSDB拥有严格的质量控制流程，以确保微卫星数据的准确性和一致性。质量控制流程包括手动整理和验证提交的数据，以及对数据完整性和一致性进行自动检查。

MSDB的用途

MSDB是各个生物学领域研究人员的宝贵资源。MSDB的一些关键用途包括：

微卫星标记开发

MSDB提供了各种物种中微卫星的综合列表，可用作开发新的微卫星标记的起点。研究人员可以使用MSDB识别适合其特定研究需求的微卫星，例如群体遗传学、遗传图谱绘制或法医学。

比较基因组学

MSDB可用于比较不同物种的微卫星数据，并研究微卫星在不同谱系中的进化。这可以帮助研究人员了解微卫星变异和进化的潜在机制，例如突变、滑移和选择。

保护生物学

MSDB可用于研究濒危物种的遗传多样性并制定保护策略。通过分析不同种群的微卫星数据，研究人员可以识别遗传上不同的群体，并据此确定保护工作的优先级。

法医学

MSDB可用于法医学，根据DNA证据识别嫌疑人。通过分析犯罪现场的微卫星数据并将其与嫌疑人的微卫星数据进行比较，调查人员可以确定匹配的可能性，并将此信息用于刑事调查。

结论

微卫星是小型串联重复DNA序列，在同一物种的个体之间差异很大。它们是群体遗传学、进化生物学、遗传图谱绘制、法医学和保护生物学的有力工具。

微卫星数据库 (MSDB) 是一个公共可访问的数据库，提供各种物种中微卫星的全面信息。MSDB是各个生物学领域研究人员的宝贵资源，其应用预计在未来几年将持续增长。