生物信息学实验 陈铭

生物信息学实验指导

广东药学院 生命科学与生物制药学院

二○一一年三月

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目 录

实验1. 生物信息学数据库与软件搜索……………………………1 实验2. 核酸序列的检索……………………………………………2 实验3. 核酸序列分析………………………………………………3 实验4. 多重序列比对及系统发生树的构建………………………5 实验5. PCR 引物设计及评价………………………………………7 实验6. 蛋白质序列分析和结构预测………………………………9

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实验一生物信息学数据库和软件的搜索

【实验目的】

熟练掌握上网搜索生物信息学数据库和软件的方法及技能。

【实验内容】

1、搜索生物信息学数据库或者软件

数据库是生物信息学的主要内容，各种数据库几乎覆盖了生命科学的各个领域。

核酸序列数据库有GenBank, EMBL, DDB等，

蛋白质序列数据库有SWISS-PROT, PIR, OWL, NRL3D, TrEMBL等， 蛋白质片段数据库有PROSITE, BLOCKS, PRINTS等， 三维结构数据库有PDB, NDB, BioMagResBank, CCSD等，

与蛋白质结构有关的数据库还有SCOP

陈润生,生物信息学,考试总结

问题一：生物信息学的含义是什么？举一到两个例子说明你对生物信息学的哪方面感兴趣。 参考答案：生物信息学有三个方面的含义：1、它是一个学科领域，包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配 、分析和解释的所有方面。2、生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头，破译隐藏在DNA序列中的遗传语言，特别是非编码区的实质；同时在发现了新基因信息之后进行蛋白质空间结构模拟和预测；其本质是识别基因信号。3、生物信息学的研究目标是揭示“基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律”。它是当今自然科学和技术科学领域中“基因组、“信息结构”和“复杂性”这三个重大科学问题的有机结合。

例子：怎样从新测得的DNA序列中找到编码区？非编码区与编码区的差别是什么？非编码区有什么具体功能？RNAi现象对于细胞来说有着很重要的意义，包括基因表达的调控等等，那么都有哪些具体机制可以诱导正常细胞产生RNAi现象？SARS病毒的比较基因组研究；治疗SARS的RNAi设计；SARS蛋白的结构预测和模拟。

问题二：有哪些数据库可以发现新基因，其本质是什么？

参考答案：大部分新基因是靠理论方法预测出来的。

a)、利用NCBI中EST( Expression Sequ

■一、选择题: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

以下哪一个是mRNA条目序列号： A. J01536

■. NM_15392

C. NP_52280 B. Entrez

D. AAB134506

D. PCR

确定某个基因在哪些组织中表达的最直接获取相关信息方式是： ■. Unigene 一个基因可能对应两个Unigene簇吗？ ■可能 下面哪种数据库源于mRNA信息： ■ dbEST 下面哪个数据库面向人类疾病构建： A. EST

B. 不可能

C. LocusLink

B. PDB

C. OMIM D. HTGS

D. HTGS

B. PDB ■. OMIM

Refseq和GenBank有什么区别： A. Refseq包括了全世界各个实验室和测序项目提交的DNA序列B. GenBank提供的是非冗余序列

■. Refseq源于GenBank，提供非冗余序列信息D. GenBank源于Refseq 7. 8.

如果你需要查询文献信息，下列哪个数据库是你最佳选择： A. OMIM

B. Entrez

■ PubMed

D. PROSITE

比较从Entrez和ExPASy

果蝇属麦芽糖酶的鉴定

摘要：本文通过应用生物信息学的研究方法，对已报道的12种果蝇的麦芽糖酶进行了研究，揭示了果蝇属麦芽糖酶基因家族的进化史。科学界已经对果蝇属中另一种相近的糖苷水解酶-α-淀粉水解酶的分子进化进行了较长时间的详尽的研究，α-淀粉水解酶也被用作研究多基因家族进化的一个模型。然而，对麦芽糖酶的研究却很少。因此，本研究作者通过对比氨基酸序列以及分析同源基因的内含子和外显子的组成，对果蝇属麦芽糖酶基因在基因组中的空间分布进行了研究。结果发现在果蝇的两条染色体上分布着两个基因簇共十种基因。这两个基因簇是远古一系列基因重复的结果，这大约发生在3.5亿至六千万年前，远在现有果蝇种类形成之前。在这两个基因簇中有一些特别的麦芽糖酶基因，其组成具有显著的内含子/外显多样性。 关键词：果蝇属，麦芽糖酶，生物信息学，进化

1前言

麦芽糖酶属于α-葡糖苷酶，是一类在淀粉的酶解过程中催化麦芽糖水解生成葡萄糖的酶。原来是对可使麦芽糖水解生成2分子葡萄糖的酶所用的名称，但现在一般地是作为作用于结合各种配糖基的a-D-葡萄糖苷的a-葡萄糖苷酶的别名来使用。麦芽糖 （maltose）指2分子D-葡萄糖α-1，4成键的二糖。按化学系统命名法称为4-O-a-D

生物信息学研究现状及就业前景分析

生物技术1班 20117801109

江雪

生物信息学，顾名思义，是一门生物学与数学、计算机科学交叉的学科。最早接触生物信息学是在大二申请SIT项目时，我们的课题是对水稻中内生放线菌拮抗稻瘟病作用的研究，在前期确定研究路线构建研究思路时，我阅读了大量文献，发现相关领域的文献都涉及了系统进化树的构建，彼时，对于那些图的了解我还只停留在可以看出各物种间亲缘关系的远近的层面，而不知道是如何画出来的。而本学期在谭老师的教授下，我不仅对这些软件可以熟练运用，也在谭老师的启蒙下开启了对生物信息学探索的兴趣，以下是我对国内生物信息学研究现状及就业前景的分析，这对我们将来从事相关行业提供客观的基础。 一、内涵

生物信息学是80年代未随着人类基因组计划（Human genome project)的启动而兴起的一门新的交叉学科。它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。由于当前生物信息学发展的主要推动力来自分子生物学，生物信息学的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面，所以目前生物信息学可以狭义地定义为：将计算机科学和数学应用于生物大分子信息的

果蝇属麦芽糖酶的鉴定

摘要：本文通过应用生物信息学的研究方法，对已报道的12种果蝇的麦芽糖酶进行了研究，揭示了果蝇属麦芽糖酶基因家族的进化史。科学界已经对果蝇属中另一种相近的糖苷水解酶-α-淀粉水解酶的分子进化进行了较长时间的详尽的研究，α-淀粉水解酶也被用作研究多基因家族进化的一个模型。然而，对麦芽糖酶的研究却很少。因此，本研究作者通过对比氨基酸序列以及分析同源基因的内含子和外显子的组成，对果蝇属麦芽糖酶基因在基因组中的空间分布进行了研究。结果发现在果蝇的两条染色体上分布着两个基因簇共十种基因。这两个基因簇是远古一系列基因重复的结果，这大约发生在3.5亿至六千万年前，远在现有果蝇种类形成之前。在这两个基因簇中有一些特别的麦芽糖酶基因，其组成具有显著的内含子/外显多样性。 关键词：果蝇属，麦芽糖酶，生物信息学，进化

1前言

麦芽糖酶属于α-葡糖苷酶，是一类在淀粉的酶解过程中催化麦芽糖水解生成葡萄糖的酶。原来是对可使麦芽糖水解生成2分子葡萄糖的酶所用的名称，但现在一般地是作为作用于结合各种配糖基的a-D-葡萄糖苷的a-葡萄糖苷酶的别名来使用。麦芽糖 （maltose）指2分子D-葡萄糖α-1，4成键的二糖。按化学系统命名法称为4-O-a-D

上海师范大学

___生物信息学___实验报告

实验序号___6___ 实验名称____蛋白质二级结构的预测____

专业____生物技术____年级___09___ 姓名_徐武杰_ 学号__090153530__日期__10.17__

实验六

一，实验内容

1，使用软件anthewin（软件在桌面文件夹“xiao”中）用Garnier的方法预测蛋白质序列(GYKGVWRVDGIMHTRCHCGAEITGHVKNGTMR)的二级结构(序列在文件夹“实验6-data”中)，分别指出第2、第5、第11、第17、第19、第21、第29 位的氨基酸二级结构类型以及各结构类型的百分比。

2，使用软件anthewin（软件在桌面文件夹“xiao”中）用Gibrat方法预测蛋白质序列(GYKGVWRVDGIMHTRCHCGAEITGHVKNGTMR)的二级结构(序列在文件夹“实验6-data”中)，分别指出第3、第6、第11、第21、 第27位的氨基酸二级结构类型以及各结构类型的百分比。 *有用的参考

(1)二级结构类型:

α-螺旋 ( H ) β-折叠( E ) β-转角 ( T ) 无规卷曲( C ) (2)蛋

生物信息学作业

学院：生命科学与工程学院 姓名：石文贵 学号：122071010002 一、The following sequence is from a sequencing reaction. Please check it up and indicate any genes and functional sites in it. 1.原基因序列

1 10 20 30 40 50 60

AATTAAAAGG AATCACTAAC TTTTATTGGT TATGTCAAAC TCAAAATAAA ATTTCTCAAC TTGTTTACGT GCCTATATAT ACCATGCTTG TTATATGCTC AAAGCACCA ACAAAATTTA AAAACACTTT GAACATTTGC ACCATGGTAG ATCTGAGGGT AAATTTCTAG TTTTTCTCCT TCATTTTCTT GGTTAGGACC CTTTTCTCTT TTTATTTTTT TGAGCTTTGA TCTTTCTTT AAACT

1

在地址栏填入http://web.expasy.org/protparam/，跳转到如下： ProtParam tool

ProtParam (References / Documentation) is a tool which allows the computation of various physical and chemical parameters for a given protein stored in Swiss-Prot or TrEMBL or for a user entered

sequence. The computed parameters include the molecular weight, theoretical pI, amino acid composition, atomic composition, extinction coefficient, estimated half-life, instability index, aliphatic index and grand average of hydropathicity (GRAVY) (Disclaimer).

Please no

生物信息学作业

学院：生命科学与工程学院 姓名：石文贵 学号：122071010002 一、The following sequence is from a sequencing reaction. Please check it up and indicate any genes and functional sites in it. 1.原基因序列

1 10 20 30 40 50 60

AATTAAAAGG AATCACTAAC TTTTATTGGT TATGTCAAAC TCAAAATAAA ATTTCTCAAC TTGTTTACGT GCCTATATAT ACCATGCTTG TTATATGCTC AAAGCACCA ACAAAATTTA AAAACACTTT GAACATTTGC ACCATGGTAG ATCTGAGGGT AAATTTCTAG TTTTTCTCCT TCATTTTCTT GGTTAGGACC CTTTTCTCTT TTTATTTTTT TGAGCTTTGA TCTTTCTTT AAACT