核酸序列分析技术

核酸序列分析

1、核酸序列检索

可通过NCBI使用Entrez系统进行检索，也可用EBI的SRS服务器进行检索。在同时检索多条序列时，可通过罗逻辑关系式按照GenBank接受号进行批量检索。如用“AF113671 [ac] OR AF113672 [ac]”可同时检索这两条序列。其中“[ac]”是序列接受号的描述字段。

2、核酸序列的基本分析

（1）分子质量、碱基组成、碱基分布

分子质量、碱基组成、碱基分布可通过一些常用软件等直接获得。如:

BioEdit（http://www.mbio.ncsu.edu/BioEdit/bioedit.html），

DNAMAN（http://www.77cn.com.cn）。

（2）序列变换

进行序列分析时，经常需要对DNA序列进行各种变换，例如反向序列、互补序列、互补反向序列、显示DNA双链、转换为RNA序列等。这些用DNAMAN软件可很容易实现，这些功能集中在Sequence→Display，从中可选择不同的序列变换方式对当前通道的序列进行转换。

（3）限制性酶切分析

该方面最好的资源是限制酶数据库（Restriction Enzyme Database，REBASE）。REBASE数据库（http://www.77cn.

实验三、核酸序列分析、常用分子信息学软件使用

1 、用BioEdit等软件进行序列分析

用BioEdit打开FASTA格式的序列

Sequence-->Nucleic acid-->

1）Sequence-->Nucleic acid-->Nucleotid composition

DNA molecule: gi|725605238|ref|XM_010330964.1| PREDICTED: Saimiri boliviensis boliviensis interferon, lambda 3 (IFNL3), mRNA

Length = 744 base pairs

Molecular Weight = 227718.00 Daltons, single stranded

Molecular Weight = 453776.00 Daltons, double stranded

G+C content = 61.56%

A+T content = 38.44%

Nucleotide Number Mol%

A 141 18.95

C 251 33.74

G 207 27.82

T

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核酸分子杂交技术

南昌大学第二附属医院：黄波

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核酸分子杂交技术的基本原理 按碱基互补配对原则，具有一定同源性 的两条核苷酸单链在适宜条件下形成双链 杂交过程具有高度特异性(即使有一个 碱基不配对都不能杂交)。 通过检测探针是否发生了杂交及杂交量 多少，从而对待测核苷酸序列进行定性和 定量分析。 核酸分子杂交的成败，关键在于探针。

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变性

复性

DNA-DNA 杂交双链分子

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(一)探针的概念、种类及其选择、探针的标记

1.探针的概念： 在化学及生物学意义上的探针(Probe),是指 能与特定的靶分子发生特异性相互作用的分子， 并可被特殊的方法所探知 核酸分子探针则是指带有标记物，能与互补核 酸序列退火杂交的特定已知核酸片段。 探针的设计和选择影响核酸杂交实验结果的高 度特异性、正确性。

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2.探针的种类、选择及特点 种类：基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探

针、寡核苷酸探针选择：寡核苷酸探针是指人工合成的

第二章 核酸杂交技术

（一）名词解释 1．原位杂交

2．核酸分子杂交技术 3．探针 4．反向点杂交 5．缺口平移标记法 6．随机引物标记法 7．末端标记法

8．Southern blot杂交 9．荧光原位杂交 10．菌落杂交 （二）选择题 【A型题 】

1．DNA链的Tm值主要取决于核酸分子的（A G－C含量 B A－T含量 C A－G含量 D A－C含量 E T－G含量

2．液相杂交是下列哪一种（ ） A Southem印迹杂交 B Northem印迹杂交 C Dot印迹杂交 D Slot印迹杂交 E RPA实验

3．研究得最早的核酸分子杂交种类是（ ） A 菌落杂交 B Southern杂交 C Northern杂交 D 液相杂交

E 原位杂交

4．Southern杂交通常是指（ ） A DNA和RNA杂交 B DNA和DNA杂交 C RNA和RNA杂交 D 蛋白质和蛋白质杂交 E DNA和蛋白质杂交

5．最容易降解的核酸探针是( ) A cDNA探针

B dsDNA探针 C ssDNA探针 D gDNA探针 E: RNA

6．探针基因芯片技术的本质就是

核酸的分子杂交技术

一、核酸分子杂交

用标记的已知DNA或RNA片段（探针）来检测样品中未知核酸序列，通过核苷酸间碱基互补的原则发生异源性结合，再经显影或显色的方法，将结合核酸序列的位置或大小显示出来。

待测的核酸序列，可以是克隆的基因片段，也可以是未克隆化的基因组DNA和组织细胞的RNA。

二、核酸分子杂交的分类

液相杂交

核算分子杂交 印记杂交

固相杂交

原位杂交

1.固相杂交：将需要杂交的一条核酸链先固定在固体支持物上，另一条核酸链游离在液体中。 2.液相杂交：参与反应的两条核酸链都游离在液体中。

常用固相杂交类型：Southern印迹杂交、Northern印迹杂、菌落原位杂交、斑点杂交、狭

缝杂交、组织原位杂交、夹心杂交等。

三、核酸分子杂交的基本原理 1、变性：

在某些理化因素的作用下，核酸双链分子碱基对的氢键断裂，疏水作用被破坏，双链螺旋或发夹结构被拆开，有规则的空间结构被破坏，形成单链分子，称为核酸的变性。

﹡引起核酸变性的因素：热、酸、碱、化学试剂（如：尿素、甲酰胺、甲醛等）。 ﹡加热变性是最常用的方法，一般加热80-100℃数分钟即可使核酸分子氢键断裂，双链分开。

﹡变

第1章 差分方程和滞后算子

第一节 差分方程

一．一阶差分方程

假定t期的y（输出变量）和另一个变量w（输入变量）和前一期的y之间存在如下动态方程：

yt??yt?1?w （1）

则此方程为一阶线性差分方程，这里假定w为一个确定性的数值序列。差分方程就是关于一个变量与它的前期值之间关系的表达式。一阶差分方程的典型应用为美国货币需求函数：

mt?0.27?0.72mt?1?0.19It?0.045rbt?0.019rct

wt?0.27?0.19It?0.045rbt?0.019rct

其中mt为货币量，It为真实收入，rbt为银行账户利率，rct为商业票据利率。 1）用递归替代法解差分方程 根据方程（1），可以得到

012?ty0??y?1?w0y1??y0?w1y2??y1?w2 （2） ?yt??yt?1?wt如果我们知道t??1期的初始值y?1和w的各期值，则可以通过动态系统得到任何一个时期的值。即

yt??t?1y?1??tw0??t?1w1?....?wt （3）

这个过程称为差分方程的

1、ARIMA模型 1.1 模型的适用条件与构建过程 1.2 EVIEWS操作简单说明 1.3 模型构建实例2、季节时间序列模型 2.1 确定性季节时间序列模型 2.2 随机性季节时间序列模型

时间序列建模分析 及EVIEWS应用

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2、季节时间序列模型2.1 确定性季节时间序列模型 2.2 随机性季节时间序列模型

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时间序列的预处理：拿到一个时间序列后，首先要对它的平 稳性和纯随机性进行检

1 第1章 差分方程和滞后算子

第一节 差分方程

一．一阶差分方程

假定t 期的y （输出变量）和另一个变量w （输入变量）和前一期的y 之间存在如下动态方程：

1t t y y w φ-=+ （1）

则此方程为一阶线性差分方程，这里假定w 为一个确定性的数值序列。差分方程就是关于一个变量与它的前期值之间关系的表达式。一阶差分方程的典型应用为美国货币需求函数：

10.270.720.190.0450.019t t t bt ct m m I r r -=++--

0.270.190.0450.019t t bt ct w I r r =+--

其中t m 为货币量，t I 为真实收入，bt r 为银行账户利率，ct r 为商业票据利率。

1）用递归替代法解差分方程

根据方程（1），可以得到

010********

1

2

t t t

y y w y y w y y w t y y w φφφφ--=+=+=+=+

（2） 如果我们知道1t =-期的初始值1y -和w 的各期值，则可以通过动态系统得到任何一个时期的值。即

11101....t t t t t y y w w w φφφ+--=++++

第1章 差分方程和滞后算子

第一节 差分方程

一．一阶差分方程

假定t期的y（输出变量）和另一个变量w（输入变量）和前一期的y之间存在如下动态方程：

yt??yt?1?w （1）

则此方程为一阶线性差分方程，这里假定w为一个确定性的数值序列。差分方程就是关于一个变量与它的前期值之间关系的表达式。一阶差分方程的典型应用为美国货币需求函数：

mt?0.27?0.72mt?1?0.19It?0.045rbt?0.019rct

wt?0.27?0.19It?0.045rbt?0.019rct

其中mt为货币量，It为真实收入，rbt为银行账户利率，rct为商业票据利率。 1）用递归替代法解差分方程 根据方程（1），可以得到

012?ty0??y?1?w0y1??y0?w1y2??y1?w2 （2） ?yt??yt?1?wt如果我们知道t??1期的初始值y?1和w的各期值，则可以通过动态系统得到任何一个时期的值。即

yt??t?1y?1??tw0??t?1w1?....?wt （3）

这个过程称为差分方程的

第九章 传统时间序列分析

时间序列的变动主要是由长期趋势、循环波动、季节变动及不规则变动而形成的，其中前三种变动有一个共同的特点，就是依一定的规则而变化，不规则变动则在综合中可以消除。基于这种认识，本章主要是介绍设法消除不规则变动，拟合确定型趋势，因而形成了一系列确定型时间序列分析方法。

实验一 季节模型

实验目的：

掌握季节调整的方法。 实验内容：

对时间序列进行季节调整。 知识准备：

经济时间序列的变化受许多因素的影响，概括地讲，可以将影响时间序列变化的因素分为四种，即长期趋势（T，随着时间的变化，按照某种规律稳步地增长、下降或保持在某一水平上）、季节变动因素（S，在一个年度内依一定周期规则性变化）、周期变动因素（C，以若干年为周期的波动变化）和不规则变动因素（I，许多不可控的偶然因素共同作用的结果）。传统时间序列分析应是设法消除不规则变动，指拟合确定性趋势，因而形成了长期趋势分析、季节变动分析和循环波动测定等一系列确定型时间序列分析方法。

季节变动是一种较为普遍的现象，其按照一定的周期循环进行，而且每个周期变化强度大体一致。研究季节变动的目的在于了解季节变动的规律，并进行季节预测。分析季节变动的方法有很多，其中常用的方法有两类：一是不考