生物信息学算法与实践

■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

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

生信整理

一、重要概念

1. 生物信息学的定义、研究内容、组成 采用信息学的方法来研究生命科学

定义：生物信息学迄今为止尚没有一个标准定义 （广义：生命科学中的信息科学。生物体系和过程中信息的存贮、传递和表达；细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程的中各种生物信息。狭义：生物分子信息的获取、存贮、分析和利用。） 研究内容：①基础研究——数学：模型、算法；IT：数据库、计算机软、硬件开发 ②应用（生命科学研发）——序列分析：ORF、序列组装；蛋白质结构预测(新药研发)；组学数据分析 组成：数学+信息科学+计算机科学+生命科学 2、推动生物信息学快速发展的学科 核心和灵魂：生物学

基本工具：数学与计算机技术

3、“组”学的主要创新点对生命科学发展的作用与意义

21世纪是生物技术和信息技术的时代，基因组研究由结构基因组研究转向功能基因组研究，蛋白质组学已成为当前研究的热点和重点，生物信息学加快了生命科学的发展步伐。蛋白组研究的兴起和发展，在揭示生命运动的本质及疾病的诊断、治疗等方面发挥着重要作用。随着基因组学研究的不断深入，在基因组测序、蛋白质序列测定和结构解析等实验的基础上，产生了大量有关生物分子的原始数据，这些原始的数据需要利用现代计算机技术

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

一、名词解释(31个)

1. 生物信息学: 广义： 应用信息科学的方法和技术，研究生物体系和生物过程

中信息的存贮、信息的内涵和信息的传递，研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息，或者也可以说成是生命科学中的信息科学。狭义： 应用信息科学的理论、方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据。

2. 二级数据库：对原始生物分子数据进行整理、分类的结果，是在一级数据库、

实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。

3. 多序列比对：研究的是多个序列的共性。序列的多重比对可用来搜索基因组

序列的功能区域，也可用于研究一组蛋白质之间的进化关系。

4. 系统发育分析：是研究物种进化和系统分类的一种方法，其常用一种类似树

状分支的图形来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的图形称为系统发育树。

5. 直系同源：如果由于进化压力来维持特定模体的话，模体中的组成蛋白应该

是进化保守的并且在其他物种中具有直系同源性。

指的是不同物种之间的同源性，例如蛋白质的同源性，DNA序列的同源性。（来自百度）

6. 旁系（并系）同源：是那些在一定物种中的来源于基因复制的蛋白，可能会

进化出新的与原来有关的功能。用来