生物信息学分析实验

对一条新的基因序列进行生物信息学的分析

论文摘要

本研究的主要内容是运用生物信息学的手段结合生物学实验方法对从一株产?-甘露聚糖酶的新菌种A.tabescens EJLY2098获得的新基因序列（ 命名为man）进行生物信息学的分析。针对然后结合利用所获得的信息设计生物学方法证实其生物学功能。 关键词：?-甘露聚糖酶；A.tabescens EJLY2098；生物信息学

论文目的和意义

英国《自然》杂志网络版2006年5月18日报道，科学家已对含有2.23亿个碱基对，占人类基因组中碱基对总量的8%左右的人类第一号染色体完成测序，宣告持续16年的人类基因组计划全部完成。作为人类自然科学史上重要的里程碑，“人类基因组”的研究已从“结构基因组”阶段进入“功能基因组”阶段。在人类基因组计划后相继推出的水稻基因组计划、马铃薯基因组计划、草鱼基因组计划等，和快速增长的微生物基因测序，“海量”的基因信息的积累，催生了“功能基因组”时代的来临。针对充分利用“海量”基因组信息的生物信息学不仅应运而生，而且为以注释、阐明基因功和利用基因生物学功能的“后基因组时代”的研究发挥了重大作用。

生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头,在获得了蛋白

46（5）：12～17山东农业科学2014，ShandongAgriculturalSciences

苹果TCP转录因子家族生物信息学分析

张士刚

（泰安市农业局，山东泰安271000）

摘

要：TCP蛋白家族是一类植物特有的转录因子家族，参与多种生理生化过程，具有重要的调控作用。

本文利用生物信息学方法对苹果TCP转录因子家族成员、基因分类、基因结构、染色体定位、系统进化关系和结、Class构域序列保守性进行了预测和分析。结果表明，苹果TCP基因家族包含52个成员，分为3类：ClassⅠⅡ和ClassⅢ；MdTCP蛋白含有115～612个氨基酸，等电点为5．41～10．65；除3号染色体外，其余16条染色体均有MdTCP基因分布，其中5号染色体最多，有7个。

关键词：苹果；TCP；转录因子；全基因组分析中图分类号：Q754

文献标识号：A

文章编号：1001－4942（2014）05－0012－06

BioinformaticsAnalysisofTCPTranscriptionFactorFamilyinApple

ZhangShigang

（TaianBureauofAgriculture，Taian271000，China）

AbstractTCPprotei

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

第 1 页

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

第 2 页

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

课程名称：生物信息学 主讲教师：张征锋

学 号： 2011211825 姓 名：肖静 成绩 ：

前言

基因SDH2-3位于拟南芥5号染色体上，该基因的表达量很低，只占平均基因的9.5%。SDH2-3和SDH2-1、SDH2-2一起编码拟南芥线粒体呼吸链复合体Ⅱ琥珀酸脱氢酶的铁-硫中心。SDH2-3转录发生于种子成熟期，在干燥阶段持续转录，在干燥种子中富含SDH2-3转录产物，在萌芽期则明显减少[1-2]。对基因SDH2-3进行一系列生物信息学分析，了解该基因及其编码的蛋白质的结构并进行基因序列和蛋白质进化分析。

根据基因号SDH2-3，从NCBI中找到相应的DNA序列及蛋白质序列的fasta格式，之后进行一系列分析操作。

运用GENSCAN软件进行基因结构预测；运用CpGPlot来预测CpG岛；运用POLYAH来进行转录终止信号预测；运用PromoterScan来预测启动子区域。在Genebank中进行blastn同源性搜索，搜索同源性高的前10个基因序列，运用ClustalW2进行同源比对，运用TreeView构建进化树等完成基因序列进化分析。

运用ExPA

课程名称：生物信息学 主讲教师：张征锋

学 号： 2011211825 姓 名：肖静 成绩 ：

前言

基因SDH2-3位于拟南芥5号染色体上，该基因的表达量很低，只占平均基因的9.5%。SDH2-3和SDH2-1、SDH2-2一起编码拟南芥线粒体呼吸链复合体Ⅱ琥珀酸脱氢酶的铁-硫中心。SDH2-3转录发生于种子成熟期，在干燥阶段持续转录，在干燥种子中富含SDH2-3转录产物，在萌芽期则明显减少[1-2]。对基因SDH2-3进行一系列生物信息学分析，了解该基因及其编码的蛋白质的结构并进行基因序列和蛋白质进化分析。

根据基因号SDH2-3，从NCBI中找到相应的DNA序列及蛋白质序列的fasta格式，之后进行一系列分析操作。

运用GENSCAN软件进行基因结构预测；运用CpGPlot来预测CpG岛；运用POLYAH来进行转录终止信号预测；运用PromoterScan来预测启动子区域。在Genebank中进行blastn同源性搜索，搜索同源性高的前10个基因序列，运用ClustalW2进行同源比对，运用TreeView构建进化树等完成基因序列进化分析。

运用ExPA

■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

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

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