实用生物信息技术课程第3次作业UniProt数据库高级检索及数据条目
实用生物信息技术课程第3次作业
1
序列比对
姓名________ 学号______________ 编号_________ 日期__________
1. 从UniProt 数据库中提取人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基蛋白质序列，进行全局比
对，选择默认计分矩阵BLOSUM62和空位罚分，将比对结果填入表1。分析比对结果，说明得到上述结果的原因和进一步分析思路。
表1 人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基蛋白质序列比对结果 物种 Species 登录号 Accession
得分 Score 相同氨基酸 Identity
相同和相似氨基酸
Similarity
空位 Gaps 人/小鼠 / 人/大鼠 / 小鼠/大鼠
/
2. 从RefSeq 数据库中提取人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基编码区序列，进行全局比
对，将结果填入表2。选择不同计分矩阵和空位罚分，分析比对结果。 表2 人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基mRNA 编码区序列比对结果 物种 Species 登录号 Accession
得分 Score 相同核苷酸 Identity
相同和相似核苷酸
Similarity
空位 Gaps 人/小鼠 / 人/大鼠 / 小鼠/大鼠
/
3. 从UniProt 数据库中检索并提取人血红蛋白alpha 亚基和胞红蛋白（Cytoglobin ）序列，
分别进行全局比对和局部比对，将比对结果填入表3。分析比对结果，说明全局比对和局部比对的差别。
表3 人血红蛋白alpha 亚基和beta 亚基蛋白质序列比对结果
比对方法 长度 得分 相同氨基酸 相同和相似氨基酸 空位 Needle Water 4. 将上述数据库检索、序列比对、结果分析的方法、思路、策略用于和你研究课题相关或
你熟悉的蛋白质及其编码序列，分析比对结果，说明原因。
Uniprot数据库介绍及信息检索下载指南
UniProt数据库 一、UniProt数据库简介 蛋白质组常用数据库——UniProt数据库，是信息最丰富、资源最广的蛋白质数据库。它由Swiss-Prot、TrEMBL 和PIR-PSD三大数据库的数据整合而成，数据主要来自于基因组测序项目完成后，后续获得的蛋白质序列，并包含了大量来自文献的蛋白质生物功能的信息。一般蛋白质组搜库首选数据库也是UniProt，所以对于通过UniProt库搜库的组学数据，可以在此网站中进行蛋白功能查询。UniProt数据库可以提供的信息包括蛋白功能描述、GO条目、细胞定位、组织特异性表达情况、生理病理情况描述、互作蛋白、Domain、翻译后修饰位点等信息。蛋白的信息描述段落均会标出引用文章，并且可以跳转到PubMed界面进行浏览。 UniProt 数据库由UniProt 知识库（UniProtKB ）、UniProt 档案（UniParc ）、UniProt 参考资料库（UniRef）以及UniProt元基因组学与环境微生物序列数据库（UniMES）构成。 UniProtKB全称 UniProt Knowledgebase（UniProt知识库）它是经过专家校验的数据集，主要由两部分组成：UniProtKB/Swiss-Prot (包含检查过的、手工注释的条目) 和 UniProtKB/TrEMBL (包含未校验的、自动注释的条目)。Swiss-Prot 数据库特点高质量的、手工注释的、非冗余的数据集；主要来自文献中的研究成果和E-value校验过计算分析结果。有质量保证的数据才被加入该数据库！TrEMBL数据集包含高质量的计算分析结果，一般都在自动注释中富集，主要应对基因组项目获得的大量数据流以人工校验在时间上和人力上的不足。它能注释所有可用的蛋白序列。在三大核酸数据库（EMBL-Bank/GenBank/DDBJ）中注释的编码序列都被自动翻译并加入该数据库中。它也有来自PDB数据库的序列，以及Ensembl、Refeq和CCDS基因预测的序列。 UniParc全称是UniProt Archive（UniProt 档案），他是一个综合性的非冗余数据库，它包含了所有主要的、公开的数据库的蛋白质序列。由于蛋白质可能在不同的数据库中存在，并且可能在同一个数据库中有多个版本，为了去冗余，UniaraParc对每条唯一的序列只存一次！无论是否为同一物种的序列，只要序列相同就被合并为一条，每条序列提供稳定的、唯一的编号UPI。该数据库只含有蛋白质的序列信息，而没有注释数据。 UniRef（UniProt 参考资料库）可以通过序列同一性对最相近的序列进行归并，加快搜索速度。UniRef对来自UniProtKB的各种数据包括各种剪接变异体进行了分类汇总，还从UniParc中选取了一些数据以求能完整的、没有遗漏的
生物信息学考试试卷修订稿
生物信息学考试试卷 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
一、名词解释(每小题4分,共20分) 1、生物信息学 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。 2、人类基因组计划 人类基因组计划准备用15年时间，投入30亿美元，完成人类全部24条染色体的3×109脱氧核苷酸对(bp)的序列测定，主要任务包括作图(遗传图谱、物理图谱的建立及转录图谱的绘制)、测序和基因识别。其中还包括模式生物(如大肠杆菌、酵母、线虫、小鼠等)基因组的作图和测序，以及信息系统的建立。作图和测序是基本的任务，在此基础上解读和破译生物体生老病死以及和疾病相关的遗传信息。 3、蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的序列 4、基因 基因--有遗传效应的DNA片断,是控制生物性状的基本遗传单位。 5、中心法则 是指遗传信息从传递给，再从RNA传递给，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。 6 、DNA序列比较 序列比较的根本任务是：（1）发现序列之间的相似性；（2）辨别序列之间的差异 目的： 相似序列相似的结构，相似的功能 判别序列之间的同源性 推测序列之间的进化关系 7、一级数据库 数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释 8、基因识别 基因识别，是生物信息学的一个重要分支，使用生物学实验或计算机等手段识别DNA序列上的具有生物学特征的片段。基因识别的对象主要是蛋白质编码基因，也包括其他具有一定生物学功能的因子，如RNA基因和调控因子。 9、系统发生学 系统发生学(phylogenetics)——研究物种之间的进化关系。 10、基因芯片 基因芯片（gene chip），又称DNA微阵列（microarray），是由大量cDNA或寡核苷酸探针密集排列所形成的探针阵列，其工作的基本原理是通过杂交检测信息。
最新生物信息学名词解释(个人整理)
一、名词解释： 1.生物信息学：研究大量生物数据复杂关系的学科，其特征是多学科交叉，以互联网为媒介，数据库为载体。利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析，并以生物学知识对结果进行解释。 2.二级数据库：在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来，是对生物学知识和信息的进一步的整理。 3.FASTA序列格式：是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串，大于号（>）表示一个新文件的开始，其他无特殊要求。 4.genbank序列格式：是GenBank 数据库的基本信息单位，是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分：第一部分包含整个记录的信息（描述符）；第二部分包含注释；第三部分是引文区，提供了这个记录的科学依据；第四部分是核苷酸序列本身，以“//”结尾。 5.Entrez检索系统：是NCBI开发的核心检索系统，集成了NCBI的各种数据库，具有链接的数据库多，使用方便，能够进行交叉索引等特点。 6.BLAST：基本局部比对搜索工具，用于相似性搜索的工具，对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。P94 7.查询序列（query sequence）：也称被检索序列，用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。P98 8.打分矩阵（scoring matrix）：在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论（如考虑核酸和氨基酸之间的类似性）和实际进化距离（如PAM）两类方法。P29 9.空位（gap）：在序列比对时，由于序列长度不同，需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果，这样在其中一序列上产生中断现象，这些中断的位点称为空位。P29 10.空位罚分：空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影响，序列中的空位的引入不代表真正的进化事件，所以要对其进行罚分，空位罚分的多少直接影响对比的结果。P37 11.E值：衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列（query）相匹配的随机或无关序列的概率，E值越接近零，越不可能找到其他匹配序列，E 值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小，也即相似性越能反映真实的生物学意义。P95 12.低复杂度区域：BLAST搜索的过滤选项。指序列中包含的重复度高的区域，如poly（A）。 13.点矩阵（dot matrix）：构建一个二维矩阵，其X轴是一条序列，Y轴是另一个序列，然后在2个序列相同碱基的对应位置（x，y）加点，如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线，如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线；如果完全没有相似性则不能连成直线。 14.多序列比对：通过序列的相似性检索得到许多相似性序列，将这些序列做一个总体的比对，以观察它们在结构上的异同，来回答大量的生物学问题。 15.分子钟：认为分子进化速率是恒定的或者几乎恒定的假说，从而可以通过分子进化推断出物种起源的时间。 16.系统发育分析：通过一组相关的基因或者蛋白质的多序列比对或其他性状，可以研究推断不同物种或基因之间的进化关系。 17.进化树的二歧分叉结构：指在进化树上任何一个分支节点，一个父分支都只能被分成两个子分支。 系统发育图：用枝长表示进化时间的系统树称为系统发育图，是引入时间概念的支序图。 18.直系同源：指由于物种形成事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列，具有相似或不同的功能。（书：在缺乏任何基因复制证据的情况下，具有共同祖先和相同功能的同源基因。）
实用生物信息技术课程第3次作业UniProt数据库高级检索及数据条目
实用生物信息技术课程第3次作业 1 序列比对 姓名________ 学号______________ 编号_________ 日期__________ 1. 从UniProt 数据库中提取人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基蛋白质序列，进行全局比 对，选择默认计分矩阵BLOSUM62和空位罚分，将比对结果填入表1。分析比对结果，说明得到上述结果的原因和进一步分析思路。 表1 人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基蛋白质序列比对结果 物种 Species 登录号 Accession 得分 Score 相同氨基酸 Identity 相同和相似氨基酸 Similarity 空位 Gaps 人/小鼠 / 人/大鼠 / 小鼠/大鼠 / 2. 从RefSeq 数据库中提取人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基编码区序列，进行全局比 对，将结果填入表2。选择不同计分矩阵和空位罚分，分析比对结果。 表2 人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha 亚基mRNA 编码区序列比对结果 物种 Species 登录号 Accession 得分 Score 相同核苷酸 Identity 相同和相似核苷酸 Similarity 空位 Gaps 人/小鼠 / 人/大鼠 / 小鼠/大鼠 / 3. 从UniProt 数据库中检索并提取人血红蛋白alpha 亚基和胞红蛋白（Cytoglobin ）序列， 分别进行全局比对和局部比对，将比对结果填入表3。分析比对结果，说明全局比对和局部比对的差别。 表3 人血红蛋白alpha 亚基和beta 亚基蛋白质序列比对结果 比对方法 长度 得分 相同氨基酸 相同和相似氨基酸 空位 Needle Water 4. 将上述数据库检索、序列比对、结果分析的方法、思路、策略用于和你研究课题相关或 你熟悉的蛋白质及其编码序列，分析比对结果，说明原因。
生物信息学名词解释
1.计算生物信息学（Computational Bioinformatics）是生命科学与计算机科学、数理科学、化学等领域相互交叉而形成的一门新兴学科，以生物数据作为研究对象，研究理论模型和计算方法，开发分析工具，进而达到揭示这些数据蕴含的生物学意义的目的。 2.油包水PCR (Emulsion PCR) : 1) DNA片段和捕获磁珠混合; 2) 矿物油和水相的剧烈震荡产生油包水环境; 3) DNA片段在油包水环境中扩增;4) 破油并富集有效扩增磁珠。 3.双碱基编码技术：在测序过程中对每个碱基判读两遍，从而减少原始数据错误，提供内在的校对功能。代表测序方法：solid 测序。 4.焦磷酸测序法：焦磷酸测序技术是由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应,适于对已知的短序列的测序分析,其可重复性和精确性能与SangerDNA测序法相媲美,而速度却大大的提高。焦磷酸测序技术不需要凝胶电泳,也不需要对DNA样品进行任何特殊形式的标记和染色,具备同时对大量样品进行测序分析的能力。在单核苷酸多态性、病原微生物快速鉴定、病因学和法医鉴定研究等方面有着越来越广泛的应用。例如：454测序仪 ：用蛋白质序列查找核苷酸序列。 :STS是序列标记位点（sequence-tagged site）的缩写，是指染色体上位置已定的、核苷酸序列已知的、且在基因组中只有一份拷贝的DNA短片断，一般长200bp －500bp。它可用PCR方法加以验证。将不同的STS依照它们在染色体上的位置依次排列构建的图为STS图。在基因组作图和测序研究时，当各个实验室发表其DNA测序数据或构建成的物理图时，可用STS来加以鉴定和验证，并确定这些测序的DNA片段在染色体上的位置；还有利于汇集分析各实验室发表的数据和资料，保证作图和测序的准确性。 :表达序列标签技术（EST，Expressed Sequence Tags）EST技术直接起源于人类基因组计划。 ：生物信息学数据库。UniGene试图通过计算机程序对GeneBank中的序列数据进行适当处理，剔除冗余部分，将同一基因的序列，包括EST序列片段搜集到一起，以便研究基因的转录图谱。UniGene除了包括人的基因外，也包括小鼠、大鼠等其它模式生物的基因。 :开放阅读框（ORF，open reading frame )是基因序列的一部分，包含一段可以编码蛋白的碱基序列，不能被终止子打断。编码一个蛋白质的外显子连接成为一个连续的ORF。 10.分子钟检验：只有分子钟的，没听过分子钟检验。一种关于分子进化的假说，认为两个物种的同源基因之间的差异程度与它们的共同祖先的存在时间(即两者的分歧时间)有一定的数量关系
北邮数据库原理与应用阶段作业
一、单项选择题（共10道小题，共100.0分） 1. 数据库事务的隔离性通过_______实现。 2. 1.DBMS的事务管理子系统 2.应用程序员 3.DBMS的并发控制机制 4.DBMS的恢复子系统 知识点:事务的概念 学生答案:[C;] 标准答 案: C; 得分:[10]试题分 值: 10.0 提示: 3. 数据库的一致性状态由_______来负责。 4. 1.DBMS的事务管理子系统 2.应用程序员 3.DBMS的并发控制机制 4.DBMS的恢复子系统 知识点:事务的概念 学生答案:[B;] 标准答 案: B; 得分:[10]试题分 值: 10.0 提示: 1. 事务开始前，数据库处于一致性的状态；事务结束后，数据库必须仍处
于一致性状态。这指的是事务的_____。 2. 1.一致性 2.隔离性 3.持久性 4.原子性 知识点:事务的概念 学生答案:[A;] 标准答 案: A; 得分:[10]试题分 值: 10.0 提示: 1. 一个事务一旦提交之后，它对数据库的影响必须是永久的，无论发生何种系统故障。这指的是事务的____。 2. 1.一致性 2.隔离性 3.持久性 4.原子性 知识点:事务的概念 学生答案:[C;] 标准答 案: C; 得分:[10]试题分 值: 10.0 提示: 1. 系统必须保证事务不受其它并发执行事务的影响，这指的是事务的________。 2.
2.隔离性 3.持久性 4.原子性知识点:事务的概念 学生答案:[B;] 标准答 案: B; 得分:[10]试题分 值: 10.0 提示: 1. 一个事务中所有对数据库的操作是一个不可分割的操作序列。每个事务的操作序列要么都被成功地执行，要么一个也不被执行，这指的是事务的______。 2. 1.一致性 2.隔离性 3.持久性 4.原子性 知识点:事务的概念 学生答案:[D;] 标准答 案: D; 得分:[10]试题分 值: 10.0 提示: 1. DBS运行的最小逻辑单位是__________。 2. 1.事务 2.表 3.属性
生物信息学数据库或软件
一、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，核酸序列是了解生物体结构、功能、发育和进化的出发点。国际上权威的核酸序列数据库有三个，分别是美国生物技术信息中心（NCBI）的GenBank ，欧洲分子生物学实验室的EMBL-Bank（简称EMBL），日本遗传研究所的DDBJ 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，CATH，FSSP，3D-ALI，DSSP等， 与基因组有关的数据库还有ESTdb，OMIM，GDB，GSDB等， 文献数据库有Medline，Uncover等。 另外一些公司还开发了商业数据库,如MDL等。
生物信息学数据库覆盖面广，分布分散且格式不统一, 因此一些生物计算中心将多个数据库整合在一起提供综合服务，如EBI的SRS(Sequence Retrieval System)包含了核酸序列库、蛋白质序列库，三维结构库等30多个数据库及CLUSTALW、PROSITESEARCH等强有力的搜索工具，用户可以进行多个数据库的多种查询。 二、搜索生物信息学软件 生物信息学软件的主要功能有： 分析和处理实验数据和公共数据，加快研究进度，缩短科研时间； 提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验；寻找、预测新基因及预测其结构、功能； 蛋白高级结构预测。 如：核酸序列分析软件BioEdit、DNAClub等；序列相似性搜索BLAST；多重系列比对软件Clustalx；系统进化树的构建软件Phylip、MEGA等；PCR 引物设计软件Primer premier6.0、oligo6.0等；蛋白质二级、三级结构预测及三维分子浏览工具等等。 NCBI的网址是：https://www.360docs.net/doc/201846011.html,。 Entrez的网址是：https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/entrez/。 BankIt的网址是：https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/BankIt。 Sequin的相关网址是：https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/Sequin/。 数据库网址是：https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/embl/。
uniprot
全球蛋白资源数据库UniProt 收藏 UniProt 是一个集中收录蛋白质资源并能与其它资源相互联系的数据库，也是目前为止收录蛋白质序列目录最广泛、功能注释最全面的一个数据库。UniProt 是由欧洲生物信息学研究所（European Bioinformatics Institute）、美国蛋白质信息资源（Prontein Information Resource）以及瑞士生物信息研究所（Swiss Institute of Bioinformatics）等机构共同组成的UniProt协会（UniProt Consortium）编辑、制作的一个信息资源，旨在为从事现代生物研究的科研人员提供一个有关蛋白质序列及其相关功能方面的广泛的、高质量的并可免费使用的共享数据库。 UniProt 是一个向所有使用者免费开放的数据库，全球科研人员都可以登陆网站https://www.360docs.net/doc/201846011.html, 浏览并下载这些资料。借助它，科研人员可以对目的蛋白进行交互式分析或特定的分析。 1 UniProt数据库的构成 UniProt 数据库由UniProt 知识库（UniProtKB ）、UniProt 档案（UniParc ）、UniProt 参考资料库 （UniRef）以及UniProt元基因组学与环境微生物序列数据库（UniMES）构成。 1.1 UniProt知识库（UniProtKB） UniProt 知识库是一个专家级的数据库，它可以通过与其它资源进行交互查找的方式为用户提供一个有 关目的蛋白质的全面的综合信息。 UniProtKB包括两个组成部分：UniProtKB/Swiss-Prot与UniProtKB/TrEMBL。 1.1.1 UniProtKB/Swiss-Prot UniProtKB/Swiss-Prot 主要收录人工注释的序列及其相关文献信息和经过计算机辅助分析的序列。这 些注释都是由专业的生物学家给出的，准确性无需置疑。在UniProtKB中，注释包括对蛋白质功能、酶学特 性、具有生物学意义的相关结构域及位点、翻译后修饰情况、亚细胞定位、组织特异性、发育阶段特异性、 结构、相互作用、剪接异构体、相关疾病信息的注释等等。注释的另一个重要工作就是对同一蛋白的所有相 关报道进行归纳、总结。对蛋白质序列进行仔细检查之后，注释人员还会将相关参考序列、剪接变异体、基 因变异体和疾病相关信息全都整合起来，而且不同序列间有任何的差异也会标示出来。注释人员还会将蛋白 质数据与其它核酸数据库、物种特异性数据库、结构域数据库、家族遗传史或疾病资料数据库进行交叉参 考。 1.1.2 UniProtKB/TrEMBL UniProtKB/TrEMBL 收录的则是高质量的经计算机分析后进行自动注释和分类的序列。计算机辅助 注释使用的是Spearmint 规则，而人工注释依据的则是蛋白质家族规则，包括HAMAP 家族规则（HAMAP family rules ）、RuleBase 规则、PIRSF 分类命名规则以及位点规则。UniProtKB/TrEMBL
生物信息学基本知识
1.DNA:遗传物质(遗传信息的载体) 双螺旋结构,A,C,G,T四种基本字符的复杂文本 2.基因（Gene）：具有遗传效应的DNA分子片段 3.基因组(Genome)：包含细胞或生物体全套的遗传信息的全部遗传物质。人类包括细胞核基因组和线粒体基因组 OR一个物种中所有基因的整体组成 4.人类基因组：3.0×109bp模式生物 5.HGP的最初目标通过国际合作，用15年时间(1990～2005)至少投入30亿美元，构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对其它生物进行类似研究。 6.HGP的终极目标 阐明人类基因组全部DNA序列； 识别基因； 建立储存这些信息的数据库； 开发数据分析工具； 研究HGP实施所带来的伦理、法律和社会问题。 7.遗传图谱（genetic map）又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于1%）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为1cM）为图距的基因组图。 遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。 8.遗传连锁图：通过计算连锁的遗传标志之间的重组频率，确定它们的相对距离，一般用厘摩（cM，即每次减数分裂的重组频率为1%）表示。 9.物理图谱（physical map）是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。 10.转录图谱是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。 11.序列图谱:随着遗传图谱和物理图谱的完成，测序就成为重中之重的工作。 DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图谱 12.大规模测序基本策略 逐个克隆法：对连续克隆系中排定的BAC克隆逐个进行亚克隆测序并进行组装（公共领域测序计划） 全基因组鸟枪法：在一定作图信息基础上，绕过大片段连续克隆系的构建而直接将基因组分解成小片段随机测序，利用超级计算机进行组装（美国Celera公司） 13.基因识别（gene identification）是HGP的重要内容之一，其目的是识别全部人类的基因。 基因识别包括： 识别基因组编码区 识别基因结构 基因识别目前常采用的有二种方法： 从基因组序列中识别那些转录表达的DNA片段 从cDNA文库中挑取并克隆。 14.基因组多态性（Polymorphism）:是指在一个生物群体中，同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型（genotype）或等位基因（allele），亦称遗传多态性（genetic
生物信息学 实验三 数据库搜索-BLAST
实验三数据库搜索—BLAST 1. Nucleotide BLAST 在Nucleotide中输入登录号搜索人类MAPK9（NM_139069.2）基因，send to 为coding sequences，作为Query 序列，或者下载complete sequences，在Blastn 中限制序列搜索范围为272-1420（编码区）。分别用megablast, discontiguous megablast 和 blastn 进行搜索。 这三个搜索的参数不同之处，主要体现在单词单位，megablast的单词单位默认为28，可选范围从16-256， discontiguous megablast的单词单位默认为11，可选为11和12， blastn单词单位默认为11，可选范围为7,11和15。Megablast 可以快速搜索到与query 高度相似的序列；discontiguous megablast用于寻找与 query 高度相似的序列; blastn则用于寻找与 query 有一定相似度的序列。单词单位越小，敏感度越高，也就是说，Megablast敏感度最差，discontiguous megablast 居中，blastn 最高。 Megablast的搜索速度最快，discontiguous megablast居中，blastn最差。三个搜索所搜索到的相似序列的数量，相似性范围和分值范围都有很大差异，具 Methods Number Identity（%）Max score Megablast154172-10073.1-2122 discontiguous megablast652763-10044.6-2073 blastn116676310044.6-2073 截取30bp的片段进行blastn搜索，默认参数设置如下图： 搜索后，实际参数如下图，主要对word size, expect value进行了调整，这是因为我们了选中automatically adjust parameters for short input sequences，在所搜索的片段长度比较小时，数据库中随机情况下找到高度相似甚至相同的局部比对（HSPs）的可能性非常高，系统自动将 word size 调小，
UniProt数据库高级检索及数据条目注释信息
UniProt数据库高级检索及数据条目注释信息 姓名________ 学号______________ 编号_____ 日期________ 1.人珠蛋白家族检索 1)写出从UniProt数据库中检索已审阅的人珠蛋白（globin）家族12个亚基的步骤。 2)列表说明这12个珠蛋白的登录号、蛋白质名称、和序列长度。 3)与血红蛋白alpha亚基差异最大的序列是哪个？相同位点百分比？ 4)与血红蛋白beta亚基差异最小的序列是哪个？差异位点共多少个？ 3.列表说明从UniProt数据库中检索以下序列条目的步骤和结果： 1)所有拟南芥序列 2)已审阅拟南芥序列 3)已审阅拟南芥序列中具有蛋白质证据的序列 4)已审阅拟南芥序列中具有蛋白质证据、且具有跨膜螺旋的序列 5)已审阅拟南芥序列中具有蛋白质证据、具有跨膜螺旋和信号肽的序列 6)已审阅拟南芥序列中具有蛋白质证据、具有跨膜螺旋和信号肽、并具有二硫键的序 列 7)已审阅拟南芥序列中具有蛋白质证据、具有跨膜螺旋、信号肽、二硫键，且已经测 定三维结构的序列 3.课题相关蛋白检索 1)UniProt数据库中与你研究课题相关的物种共有多少序列条目 2)其中已审阅的序列条目有多少 3)上述已审阅的序列条目中具有蛋白质证据的有多少 4)上述具有蛋白质证据的条目中与你们实验室研究方向相关的有多少 5)上述具有与你们实验室研究方向相关的序列中与你课题相关的有多少 4.血红蛋白注释信息（请在认真查看注释信息基础上用中文总结，不要用屏幕拷贝） 1)以人血红蛋白alpha亚基为例，说明该序列条目包括几类相关文献。 2)以人血红蛋白alpha亚基为例，说明该序列条目包括几类注释信息。 3)以人血红蛋白alpha亚基为例，说明该序列条目包括哪些特征位点信息。 4)以人血红蛋白alpha亚基为例，说明该序列条目包括哪几类数据库交叉链接，其中 你最感兴趣的有哪些数据库。 5.豌豆内膜蛋白注释信息（请在认真查看注释信息基础上用中文总结，不要用屏幕拷贝） 1)以豌豆内膜蛋白PPF1_PEA为例，说明该序列条目包括哪些注释信息。 2)通过注释信息或高级检索，查找拟南芥中与PPF1_PEA属于同一家族的内膜蛋白。 3)通过查看注释信息和多序列比对，找出拟南芥中PPF1_PEA的直系同源蛋白 ALB3_ARA TH。 4)查看ALB3_ARATH的注释信息，特别是拟南芥专门数据库AraPort和TAIR，并与 PPF1_PEA的注释信息进行比较，说明如何将模式生物研究结果用于非模式生物。 6.课题相关蛋白注释信息（请在认真查看注释信息基础上用中文总结，不要用屏幕拷贝） 1)以研究课题相关或你感兴趣的蛋白质为例，说明该序列条目包括几类相关文献。 2)以研究课题相关或你感兴趣的蛋白质为例，说明该序列条目包括几类注释信息。 3)以研究课题相关或你感兴趣的蛋白质为例，说明该序列条目包括哪些特征位点信 息。 4)以研究课题相关或你感兴趣的蛋白质为例，说明该序列条目包括哪几类数据库交叉 链接，其中你最感兴趣的有哪些数据库。
生物信息学基本分析
核酸序列的基本分析 运用DNAMAN软件分析核酸序列的分子质量、碱基组成和碱基分布。同时运用BioEdit（版本7.0.5.3）软件对基因做酶切谱分析。 碱基同源性分析 运用NCBI信息库的BLAST程序对基因进行碱基同源性分析(Translated query vs.protien database(blastx))网站如下：https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/BLAST/ 参数选择：Translated query-protein database [blastx]；nr;stander1 开放性阅读框（ORF）分析 利用NCBI的ORF Finder程序对基因做开放性阅读框分析，网址如下： https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/projects/gorf/orfig.cgi 参数选择：Genetic Codes：1 Standard 对蛋白质序列的结构功能域分析 运用简单模块构架搜索工具（Simple Modular Architecture Research Tool,SMART）对基因的ORF出的蛋白质序列进行蛋白质结构功能域分析。该数据库由EMBL建立，其中集成了大部分目前已知的蛋白质结构功能域的数据。 网址如下：http://smart.embl-heidelberg.de/ 运用NCBI的BLAST程序再对此蛋白质序列进行rpsBlast分析 参数选择：Search Database：CDD v2.07－11937PSSM Expect：0.01 Filter：Low complexity Search mode：multiple hits 1－pass 同源物种分析 用DNAMAN软件将蛋白质序列相关基因序列比对，根据结果绘出系统进化树，并进行分析。 蛋白质一级序列的基本分析 运用BioEdit（版本7.0.5.3）软件对基因ORF翻译的蛋白的一些基本性质，对分子量、等电点、氨基酸组成等作出分析。 二级结构和功能分析 信号肽预测 利用丹麦科技大学（DTU）的CBS服务器蛋白质序列的信号肽（signal peptide）预测，进入Prediction Serves 页面。 网址如下：http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/ 参数选择： Eukaryotes；Both；GIF (inline)；Standard； 疏水性分析 利用瑞士生物信息学研究所（Swiss Institute of Bioinformatics，SIB）的ExPASy服务器上的ProtScale程序对ORF 翻译后的氨基酸序列做疏水性分析 网址如下： https://www.360docs.net/doc/201846011.html,/cgi-bin/protscale.pl 参数选择：
事务管理与数据库安全性(二)有答案
事务管理与数据库安全性(二) 一、选择题 1. 数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。这些转储的冗余数据包括________。 A.数据字典、应用程序、审计文档、数据库后备副本 B.数据字典、应用程序、审计文档、日志文件 C.日志文件、数据库后备副本 D.数据字典、应用程序、数据库后备副本 答案：C 2. 事务的持久性是指________。 A.事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做 B.事务一旦提交，对数据库的修改就是永远的 C.一个事务内部的操作及使用的数据对并发执行的其他事务是隔离的 D.事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态 答案：B 3. 设有两个事务T1和T2，其并发操作序列如下表所示。下列说法中正确的是________。
A.该操作序列不存在问题 B.该操作序列丢失修改 C.该操作序列不能重复读 D.该操作序列读出“脏”数据 答案：C 4. 在对数据库的系统故障进行恢复时，需要对日志文件进行________。 A.反向扫描 B.正向扫描 C.双向扫描 D.随机扫描 答案：C 5. 事务的持久性是由数据库系统中的哪个部件负责?________。 A.完整性控制部件 B.安全性控制部件 C.恢复管理部件 D.并发控制部件
答案：C 6. 设有两个事务T1和T2，其并发操作序列如下表所示。下面说法中正确的是________。 A.该操作序列不存在问题 B.该操作序列丢失更新 C.该操作序列不能重复读 D.该操作序列读出“脏”数据 答案：B 7. 下列权限中，哪一个不是数据库的访问权限?________。 A.Read权限 B.Resource权限 C.Update权限 D.Lock权限 答案：D
生物信息学复习题及答案
生物信息学复习题 一、名词解释 生物信息学, 二级数据库, FASTA序列格式, genbank序列格式, Entrez，BLAST，查询序列（query），打分矩阵（scoring matrix），空位（gap），空位罚分，E 值, 低复杂度区域，点矩阵（dot matrix），多序列比对，分子钟，系统发育（phylogeny），进化树的二歧分叉结构，直系同源，旁系同源，外类群，有根树，除权配对算法（UPGMA），邻接法构树，最大简约法构树，最大似然法构树，一致 树（consensus tree），bootstrap，开放阅读框（ORF），密码子偏性（codon bias），基因预测的从头分析法，结构域（domain），超家族，模体（motif），序列表谱（profile），PAM矩阵，BLOSUM，PSI-BLAST，RefSeq，PDB数据库，GenPept， 折叠子，TrEMBL，MMDB，SCOP，PROSITE，Gene Ontology Consortium，表谱（profile）。 二、问答题 1）生物信息学与计算生物学有什么区别与联系 2）试述生物信息学研究的基本方法。 3）试述生物学与生物信息学的相互关系。 4）美国国家生物技术信息中心（NCBI）的主要工作是什么请列举3个以上NCBI 维护的数据库。 5）序列的相似性与同源性有什么区别与联系 6）BLAST套件的blastn、blastp、blastx、tblastn和tblastx子工具的用途 什么 7）简述BLAST搜索的算法。 8）什么是物种的标记序列 9）什么是多序列比对过程的三个步骤 10）简述构建进化树的步骤。 11）简述除权配对法（UPGMA）的算法思想。 12）简述邻接法（NJ）的算法思想。 13）简述最大简约法（MP）的算法思想。 14）简述最大似然法（ML）的算法思想。 15）UPGMA构树法不精确的原因是什么 16）在MEGA2软件中，提供了多种碱基替换距离模型，试列举其中2种，解释其 含义。 17）试述DNA序列分析的流程及代表性分析工具。 18）如何用BLAST发现新基因 19）试述SCOP蛋白质分类方案。 20）试述SWISS-PROT中的数据来源。 21）TrEMBL哪两个部分 22）试述PSI-BLAST 搜索的5个步骤。 三、操作与计算题 1）如何获取访问号为U49845的genbank文件解释如下genbank文件的LOCUS行提供的信息： LOCUS SCU49845 5028 bp DNA linear PLN 21-JUN-1999 2）利用Entrez检索系统，对核酸数据搜索，输入如下信息，将获得什
生物信息学基础知识
分子生物学基础知识太仓生命信息研究所 2011-7
前言 本文仅适用于对非生物专业的员工进行基础知识普及。如有深入学习的要求，请选用正规权威教材。 本教材以蛋白质、DNA、RNA、复制、转录和翻译为主要讲解内容，目的是帮助员工理解在工作中会遇到的常见生物学概念及术语 目录 前言 (2) 目录 (2) 蛋白质 (3) 1. 什么是蛋白质 (3) 2. 蛋白质的3D结构 (5) DNA (7) 1. DNA的组成—4种碱基 (7) 2. DNA的复制 (8) 3. DNA转录为RNA (9) 4. mRNA翻译成氨基酸序列 (11)
蛋白质 1.什么是蛋白质 蛋白质是由20中基本氨基酸链接而成的，生物体的大部分是有蛋白质构成的。每种氨基酸由4部分组成：碳原子C，羧基coo-，氨基H3N和R group。 20中氨基酸按照不同的排列和不同的长度，就形成了蛋白质。不同的R group把氨基酸分为5类： 无极性脂肪类R Group：
芳香类R Group 有极性，无电荷R Group
正电荷R Group 负电荷R Group 2.蛋白质的3D结构 氨基酸链在三维空间里呈现出一定的结构。各个氨基酸分子于相邻的氨基酸之间有氢键连接。 一级结构：氨基酸的排列顺序，可以用氨基酸的缩写在书面上表达。 氨基和羧基之间的氢键使得单个的氨基酸分子能够链接起来。
二级结构：单条氨基酸链所形成的2D形态。常见的有Alpha helix Beta sheet。 Alpha helix：氨基酸分子按顺时针或逆时针的方向螺旋上升。 Beta sheet：多条氨基酸分子链并列在一起。 三级结构：氨基酸链在各个方向的形态综合在一起。
数据库并发控制
数据库是一个共享资源，可以提供多个用户使用。这些用户程序可以一个一个地串行执行，每个时刻只有一个用户程序运行，执行对数据库的存取，其他用户程序必须等到这个用户程序结束以后方能对数据库存取。但是如果一个用户程序涉及大量数据的输入/输出交换，则数据库系统的大部分时间处于闲置状态。因此，为了充分利用数据库资源，发挥数据库共享资源的特点，应该允许多个用户并行地存取数据库。但这样就会产生多个用户程序并发存取同一数据的情况，若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性，所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。并发控制机制的好坏是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一。 DM用封锁机制来解决并发问题。它可以保证任何时候都可以有多个正在运行的用户程序，但是所有用户程序都在彼此完全隔离的环境中运行。 一、并发控制的预备知识 (一) 并发控制概述 并发控制是以事务（transaction）为单位进行的。 1. 并发控制的单位――事务 事务是数据库的逻辑工作单位，它是用户定义的一组操作序列。一个事务可以是一组SQL 语句、一条SQL语句或整个程序。 事务的开始和结束都可以由用户显示的控制，如果用户没有显式地定义事务，则由数据库系统按缺省规定自动划分事务。 事务应该具有4种属性：原子性、一致性、隔离性和持久性。 （1）原子性 事务的原子性保证事务包含的一组更新操作是原子不可分的，也就是说这些操作是一个整体，对数据库而言全做或者全不做，不能部分的完成。这一性质即使在系统崩溃之后仍能得到保证，在系统崩溃之后将进行数据库恢复，用来恢复和撤销系统崩溃处于活动状态的事务对数据库的影响，从而保证事务的原子性。系统对磁盘上的任何实际数据的修改之前都会将修改操作信息本身的信息记录到磁盘上。当发生崩溃时，系统能根据这些操作记录当时该事
生物信息学基本知识
1. DNA: 遗传物质(遗传信息的载体)à双螺旋结构,A, C, G, T四种基本字符的复杂文本 2. 基因（Gene）：具有遗传效应的DNA分子片段 3. 基因组(Genome)：包含细胞或生物体全套的遗传信息的全部遗传物质。人类包括细胞核基因组和线粒体基因组 OR 一个物种中所有基因的整体组成 4. 人类基因组：3.2×109 bp 5.HGP的最初目标通过国际合作，用15年时间(1990～2005)至少投入30亿美元，构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对其它生物进行类似研究。 6.HGP的终极目标 阐明人类基因组全部DNA序列； 识别基因； 建立储存这些信息的数据库； 开发数据分析工具； 研究HGP实施所带来的伦理、法律和社会问题。 7.遗传图谱（genetic map）又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于1%）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为1cM）为图距的基因组图。 遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。 8. 遗传连锁图：通过计算连锁的遗传标志之间的重组频率，确定它们的相对距离，一般用厘摩（cM，即每次减数分裂的重组频率为1%）表示。 9. 物理图谱（physical map）是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。 10. 转录图谱是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。 11. 序列图谱:随着遗传图谱和物理图谱的完成，测序就成为重中之重的工作。 DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图谱 12. 大规模测序基本策略 逐个克隆法：对连续克隆系中排定的BAC克隆逐个进行亚克隆测序并进行组装（公共领域测序计划） 全基因组鸟枪法：在一定作图信息基础上，绕过大片段连续克隆系的构建而直接将基因组分解成小片段随机测序，利用超级计算机进行组装（美国Celera公司） 13. 基因识别（gene identification）是HGP的重要内容之一，其目的是识别全部人类的基因。 基因识别包括： 识别基因组编码区 识别基因结构 基因识别目前常采用的有二种方法： 从基因组序列中识别那些转录表达的DNA片段 从cDNA文库中挑取并克隆。 14. 基因组多态性（Polymorphism）:是指在一个生物群体中，同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型（genotype）或等位基因（allele），亦称遗传多态性（genetic