基因重组分析软件RDP4分析演示

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第五章细菌基因重组及遗传分析

第五章细菌基因重组及遗传分析

第一节 转化(Transformation)
转化:是指受体细胞在特定生理条件下吸收外源DNA分子或 片段,并能表达外源DNA性状的过程。转化现象的发现和转 化因子的证实对促进现代分子生物学的诞生和发展产生了巨 大的推动作用。 转化是导致细菌基因重组的主要途径之一,转化现象在自然 环境中普遍存在于许多细菌中,包括一些革兰氏阳性菌和阴 性菌,只是转化频率很低。
转化的两个例子: ①.用两个带有不同抗性的肺炎双球菌群体混合, 可以发现带有双抗性的细菌。 细菌裂解 DNA残留 其它细菌摄取转化
②.枯草杆菌活细胞表面分泌DNA,可被其它细 胞摄取。
通过化学和非常规培养等方法处理受体细胞,不仅可以提高 转化频率,也可使遗传转化发生在自然条件难以转化或不能 转化的微生物中。 在实验室条件下,通常用CaCl2 、cAMP、低温培养、PEG 介导及电脉冲等方法转化细菌或其它微生物。细菌转化的过 程大体可分为三个阶段: 感受态的出现 DNA的吸附和进入 DNA的整合
如果a和b是连锁的,当DNA浓度降低时,ab共转化频率 的下降和a或b的转化频率的下降相同。假如a和b不连锁, ab共转化频率的下降将远远超过a或b的转化频率。
因为在较低浓度范围内,转化频率和转化DNA的浓度成 正比关系,如果两个基因在同一DNA分子上,那么浓度降 低10倍时,两个基因同时转化的概率也将减少10倍。 如果两个基因不在同一DNA分子上,DNA浓度下降时, 两个基因同时转化的概率将减少100倍,而不是10倍。
例外---流感嗜血菌(G-)
转化小体
转化的双链DNA (30-50kb)结 合到膜受体上
双链DNA被转 化小体摄取
然而,不同的细菌摄取DNA 的方式也不尽相同。在流感 嗜血菌中,其感受态细胞形成 一种结合双链DNA的膜结构, 称为转化小体 (transformasome)。该 小体吸附DNA后,与细胞的 内外膜相融合而转入细胞内 侧。进入细胞质前,再将双 链变成单链DNA。

《DNA重组》幻灯片

《DNA重组》幻灯片

2. 插入序列结构特征:
2. 插入序列结构特征:
(1)它们都是小的DNA片段(约1kb )
(2)两端有反向重复序列(inverted repetitive sequence, IR)
(3)除了IS1以外,所有已知IS序列都只有一个
开放读码框,具有编码转座酶的基因。
(4)转座时往往复制宿主靶位点一小段(415bp)DNA,形成位于IS序列两端的正向重复 区。
(1)转座依赖转座酶。 (2)转座因子两端有被转座酶识别的反向重复序列。 (3)转座的靶位点是随机的,靶位点交错切开,插入 转座因子后经修复形成两侧正向重复序列。
1.不同点:
(1)真核细胞内只要存在转座酶,任何具有该酶识 别的反向重复序列的DNA片断均可以转移,而无需 由被转移序列自身编码这种酶。
者在重组中起的作用不同) 二者有共同的核心序列(O区)长度为15bp。
2.酶及蛋白质:
整合是由λDNA编码的λ重组酶完成的,称为λ整合酶 (λintegrase, Int)。
在反应过程中涉及几种辅助蛋白,这些蛋白有些是寄 主编码的,如宿主编码的整合宿主因子(integration host factor, IHF)
二、λ噬菌体DNA 的整合与切除
(一)简介
当λDNA进人大肠杆菌细胞时,一种复杂的调控系统 使得DNA采取两种命运中的一种:
1.溶菌(裂解)周期:λDNA独立存在,进行大量 复制以产生更多的子代噬菌体,在这种情况下,它最 后破坏寄主细胞,释放子代噬菌体;
2.溶原周期:λDNA整合进寄主染色体,随着寄主 染色体复制而一代代传下去。整合到细菌DNA中的 λDNA被称为前病毒。
(3)它发生在噬菌体和细菌DNA短同源序列中的专一核
苷酸上;在高等生物细胞中,专一抗体基因的多样性即是通 过一组前体序列的位点特异重排构建的。

metaseq4使用手册

metaseq4使用手册

metaseq4使用手册MetaSeq4是一款基因组数据分析软件,其强大的功能和友好的操作界面备受用户喜爱。

为了更好地使用MetaSeq4,本文将为大家提供一份详细的使用手册。

一、安装1. 下载MetaSeq4软件及相关依赖包;2. 安装相关依赖包;3. 解压MetaSeq4压缩文件至自定义文件夹;4. 打开MetaSeq4文件夹,运行./bin/metaseq4命令,即可启动软件。

二、数据导入在启动MetaSeq4后,点击“File”菜单下的“Import”选项,进入数据导入界面。

用户可以导入FASTA、FASTQ、SAM、BAM等常用数据格式,也可以导入其他数据格式并添加对应插件。

三、数据处理1. Mapping点击“Processing”菜单下的“Mapping”选项,进行数据Mapping操作。

MetaSeq4提供了Bowtie2、BWA等多种Mapping算法,用户可以根据实际需求进行选择。

2. 数据过滤在数据Mapping完成后,用户可以对数据进行过滤,过滤出低质量的测序数据,同时可以根据用户设定参数进行数据修整。

3. Peak Calling点击“Processing”菜单下的“Peak Calling”选项,进行峰值检测操作。

MetaSeq4提供了多种常用的Peak Calling算法,例如MACS、Homer等。

4. Differential Analysis点击“Processing”菜单下的“Differential Analysis”选项,对比样本间的数据差异。

MetaSeq4提供了多种常用的差异分析算法,例如DESeq、edgeR等。

四、数据可视化在数据处理完成后,用户可以进行数据可视化操作,以更好地展现数据结果。

1. Heatmap在“Visualization”菜单下,点击“Heatmap”选项,可生成基于基因表达量的热图。

2. PCA在“Visualization”菜单下,点击“PCA”选项,可生成PCA分析图,以展示样本间的差异。

重组DNA技术ppt课件

重组DNA技术ppt课件

限制性核酸内切酶
切割DNA分子实 质是断开两个核 苷酸之间的磷酸 二酯键。
磷酸二酯键
DNA分子
限制酶的识别序列:
分类 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (基因工程技术中常用Ⅱ型)
作用 与甲基化酶共同构成细菌的限制修
饰系统,限制外源DNA, 保护自身DNA。
Ⅱ类酶识别序列特点—— 回文结构(palindrome)
GGATCC CCTAGG
mRNA 反转录酶
cDNA 复制
双链cDNA 载体
重组DNA分子 受体菌cDNAAAAA逆转录酶AAAA TTTT
碱水解
TTTT
DNA聚合酶Ⅰ
SI核酸酶
目录
(二)克隆载体的选择和构建 (三)外源基因与载体的连接
目的基因
限制性内切酶
载体
限制性内切酶
重组体
T4 DNA连接酶 15ºC
载体自连
目的基因 自连
多肽链而特意设计的载体称为表达载体。
作为基因工程运载体的条件
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 ②具多种限制酶切点,以便与外源基因连接。 ③具有某些标记基因,便于进行筛选。 ④载体是安全的,不能对受体细胞有害。 ⑤载体DNA分子大小应合适,以便提取和在体外进行 操作。。
常用的载体:质粒
有标记基因的 存在,可用含 氨苄青霉素的 培养基鉴别
4. 聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)
组织或细胞染色体DNA 限制性内切酶
基因片断 克隆载体
重组DNA分子 受体菌
含重组分子的转化菌
* 从基因组DN带的所 有基因组DNA核苷酸序列不久即将完成。 但要揭示人类4万个基因功能的任务将更为艰巨。
人类基因组图谱的初步完成,不仅为全部基因 的定位建立了一个开放框架,而且为分离、鉴定人 类疾病相关基因提供了参照模板。

高中生物 第四章 第四节 第2课时 基因重组与重组DNA技术课件 苏教必修2

高中生物 第四章 第四节 第2课时 基因重组与重组DNA技术课件 苏教必修2

3.基因重组只发生于有性生殖产生 配子的过程中,它既是生物进化 的源泉,又是形成生物多样性的 重要原因之一。
4.重组DNA技术是指将从一个生物 体内分离得到或人工合成的目的 基因,导入另一个生物体中,使 后者获得新的遗传性状或表达所 需产物的技术。
5.在重组DNA的过程中需要 有能在特定位置上切割DNA分 子的限制性内切酶和能将DNA 片段连接起来的DNA连接酶。
6.重组DNA技术的一般过程 包括:分离目的基因、选择基 因工程载体→体外重组DNA→ 导入目的基因→筛选培养受体 细胞→目的基因表达。
[自读教材·夯基础]
1.基因重组发生范围[填空] 只有进行有性生殖 的生物才能发生基因重组,它 是指控制不同性状的基因 重新组合的过程。
2.基因重组的类型[填表]
重要意义
培育出新品种
都实现了不同基因间的重新组合,都能使生物 相同点
产生变异
[特别提醒] 目的基因的转运工具——运载体必须具备 的条件:a.能在宿主内稳定保存并大量复制;b.有多个限制酶 切位点,以便与外源基因连接;c.有标记基因,便于筛选。
[例1] 下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是 ()
第 四 章
第 四 节
第 2 课 时
理解 教材 新知
知识点一 知识点二
把握 热点 考向
考向一 考向二
应用创新演练
随堂基 础巩固
课时跟 踪训练
第2课时 基因重组与重组DNA技术
1.基因重组是指生物体在进行有性生 殖的过程中控制不同性状的基因重 新组合的过程。
2.基因重组既包括减数分裂过程中非 同源染色体上非等位基因间的自由 组合,又包括同源染色体非姐妹染 色单体交叉互换所致的染色单体上 基因的组成和排列次序的改变。

蛋白质GeneontologyKEGG分析软件David使用方法介绍专题培训课件

蛋白质GeneontologyKEGG分析软件David使用方法介绍专题培训课件

DAVID Gene Name Batch Viewer
1. The gene name batch viewer is able to quickly attach meaning to a list of gene IDs by rapidly translating them into their corresponding gene names.
Similarity Threshold (any value between 0 to 1; Default = 0.35): the minimum kappa value to be considered biological significant.
Initial Group Members (any value >=2; default = 4): the minimum gene number in a seeding group, which affects the minimum size of each functional group in the final.
Linear or redundant chart report of annotation terms for all selected annotation categories above
Clustered or non-redundant chart report of annotation terms for all selected annotation categories above
2. before proceeding to analysis with other more comprehensive analytic tools, investigators can quickly glance at the gene names to further gain insight about their study and to answer questions.

基因组序列比对分析及相关软件的使用PPT共34页

基因组序列比对分析及相关软件的使用PPT共34页

56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。ห้องสมุดไป่ตู้
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
基因组序列比对分析及相关软件的使用 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。

60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左

一款简易的基因序列对比软件,你值得拥有!!!

一款简易的基因序列对比软件,你值得拥有!!!

⼀款简易的基因序列对⽐软件,你值得拥有
APE是⼀款序列分析软件,可以对序列进⾏分析⽐对,引物设计,DNA序列翻译等等,因此它
的⽤途是⼗分⼴泛的,如分⼦克隆等。那么今天就给⼤家介绍⼀下它的下具体应⽤步骤吧。

1
打开软件后,点击File-new,建⽴对话框,复制所要分析序列。或者点击open,打开下载的序
列(fasta或者gb格式)。

2
点击Enzymes,进⼊Enzymes select,可以对序列进⾏包含酶切位点分析,在进⾏克隆实验时,
尽量避免选择序列所包含的限制性内切酶,避免插⼊⽚段被酶切。为克隆实验提供参考。

3
选中序列后,点击Tool中Find primer,软件默认引物长度为20-25nt,GC含量45-60%,Tm值55-
60度,软件可以⾃动分析序列,设计特异性引物,⾮常⽅便。

4
打开两个序列⽂件,点击Tool中Align two sequence, 可以对两个⽂件进⾏序列⽐对,其中不同
序列部分软件进⾏红⾊标注,⼀⽬了然。

5
选中序列后,点击Tool中 sgRNA可以进⾏辅助设CRISPR/CAS9引物。建议作为参考。

6
选中序列后,点击Ctrl+T,可以将选中序列翻译为蛋⽩质序列。

ApE软件的链接,供下载使⽤:

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  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

.. ;. 1、 要分析一个重组事件,首先需要一些基础软件的支持,其中最重要的是mega。 2、 打开一个.meg格式的文件:左击鼠标open按钮。 3、 点击页面顶端options按钮,进入General页面选择一系列参数:选择你的序列是环状还是线性,检测所需要的方法,建议选择默认的选项(RDP, GENECONV and MAXCHI)你选择的方式越多,消耗时间越长。如果你分析的是小型数据(小于50个序列),你还可以选择CHIMAERA,BOOTSCAN 和SISCAN 。一般不使用LARD方法,除非在验证重组时间或检测小于20个序列的数据时。再看右边的选项,在你第一次分析数据时,应该选上disentangle overlapping events选项,如果分析时卡住了再取消分析,把这个选项删掉就可以了。其他选项选择默认就可以了

4、 一旦所有选项都调试好之后,左击主界面上的X-over按钮开始进行重组分析。如果你认为耗费的时间超出了你的预期,你可以点击stop按钮,如果你不想分析其中的某个序列,可以点击Sequence display界面中右侧序列的名字,左击一下名字变灰,为mask这个序列,即对这个序列不进行重组分析,但依然作为参考序列在做树中显示出来;左击两下名字变白,disable这个序列,即完全除去这个序列。这样的处理可以提高分析重组的能力,集中精力分析你需要的序列。 5、 分析完毕后出现四个界面,顺时针方向依次为Sequence display,The recombination information display.,Schematic sequence display以及 Plot display。下面分四个部分具体讲解。

1. The Sequence Display: ..

;. 左击序列中的部位可以显示不同颜色代表的含义 鼠标悬空在某个核苷酸上会显示出该核苷酸处于何序列的具体位置。右击鼠标可以保存不同形式你想要的序列。

Save entire alignment.:保存整个比对结果,可以保存成多种形式。 Save alignment with recombinant sequences removed:保存没有重组序列的比对结果。即在plot display 板块中为一个完整的长条的序列。 Save alignment with recombinant columns removed.:将去除所有与重组相关的序列,如果一个比对结果中与重组相关的序列太多,很可能结果是一个空白或接近于空白。 Save alignment with recombinant regions removed.:所有与重组相关的核苷酸将被取代为—或. .. ;. Save alignmnet with recombinant regions seperated.:重组序列将被分割成两部分,一部分与重组无关,一部分是重组部分。可以分别与其他序列进行比对。 Split alignment into common mosaics.:具有同一重组镶嵌体的序列和其余的非重组序列被分裂为两个单独的比对结果。 Save only enabled sequences.:只有被enable的序列才会保存。这个选项有助于手动将同一组的序列保存成新的比对结果。 Save only disabled sequences.:只有mask和disable的序列被保存下来 如果你想单独分析某一组序列,右击鼠标选择select groups,点击你想选择的序列,变为蓝色即为选中,未选中的为黑色。 如果你想专门看某个序列,右键点击go to ,然后在schematic sequence display中会显示这个序列。

5、The Recombination Information Display

这些信息包括用于检测的方法,重组事件的编号,可能的断点,序列的名字,可能的突变位点,与该重组毒株密切相关的,可能父母代的序列名字(主要和次要的父母)和次要父母代毒株比主要父母代毒株与重组序列的关系更密切的概率,以及P值的大小。如果出.. ;. 现以下情况,该界面还会出现warning标示(红色): (1)在比对序列中只有一个可能为父母代毒株的序列

(2)有可能(约30%或更大的可能)误认为重组序列(即实际上父母代的序列中的某个才是真正的重组毒株)如果是这样会在后面显示出实际上可能为重组毒株的父母代毒株的名字。 (3)无法识别出一个或全部两个突变位点。 (4)一个或两个突变位点是错位的。 (5)重组信号微弱 (6)如果复合信号可能是一个分析错误的人工制品。 “confirmation table”部分表明了用不同方法检测出发生该重组事件的毒株数和关于目前检测到的重组事件的符合程度 Confirmation table 下面是一个总结性的柱状图,对于99%的用户来说前三条柱状图代表的是有用的信息。柱状图下面的分数大于60分代表这该毒株几乎确定为重组毒株。大于40小于60的分数代表软件可能犯了错误,但也可能没有。小于40表示该毒株很可能不是重组毒株。

6、Schematic sequence display 每一个长条都代表一个重组序列。不同的颜色可以代表不同的意思: 1.每一个最可能为重组事件供体的序列被赋予独一无二的颜色。 2.用于检测重组序列的方法。 3.他们相关的P值 4.它们与推测的父母代序列之间的关联性大小。 可以通过cycle through display options” button选项改变颜色。而这些颜色代表的意思可以通过左击击灰色部分看到。

Figure 2. The schematic sequence display Current view Cycle through display options

Save sub- alignment

Recombinant region

Background sequence ..

;. 右击鼠标灰色部分可以将该图拷贝到剪贴板或保存成.emf文件。 该图表可以转换三种模式 (1) “Show all events for sequence X” (sequence X 是你的鼠标距离最近的序列) (2) “Show only best events for all sequences,” and (3) “Show all events for all sequences.”就是有的重组事件可能用所有方法都可以检测到,而有的重组事件只有一到两种方法可以检测到。如果你选择(2)的话只有最优的重组事件会显示出来(即P值最低)。你可以通过键盘上的pgDn和PgUp浏览重组事件。 在序列彩色条上右击鼠标会出现一系列的选项,你可以通过“接受或不接受该重组事件”选项来人为修改你认为RDP出现的错误,也可以将父母代供体和重组毒株相互调换,但必须慎重,因为这个调换是不可恢复的,如果你要取消调换只能重新分析。而且,尽管RDP可能出现错误,但它至少是一个客观的判断方法,没有人的主观性。所以,除非你有充足的理由,否则不要随便调换。 在你浏览这些重组序列的时候,应该时刻accept你认为正确的重组序列,这样有利于你记录自己的进度,也有利于修改RDP的错误,因为一旦RDP在这里出现错误,那么它在后面出现错误的几率也会增大。所以,在accept之后就选择选项栏的Re-Identify recombinant sequences for all unaccepted events,或者点击下面的“Re-scan”按钮重新进行分析。 检测RDP的误差可以通过选择show all evidences选项 来观察不同方法检测到的重组事件的breakpoints是否不同,如果不同的话就值得你人工去观察到底哪个是正确的。如果你认为两个重组事件来源于一个祖代毒株,可以选择通过Merge events选项将其合并为一个重组事件 7.The Plot Display

双击这个区域的任何位置都会在上方的sequence display panel显示出相应的序列。鼠标 Figure 4. The plot display. See section 8 for details on what is plotted. Key Plot display Press to abort a check Press to select method P-value cutoff X and Y coordinates of the mouse pointer ..

;. 移动到任何位置都会显示出X轴和Y轴的数值。 5.5 The Tree Displays 如果你按下“tree”按钮,一系列表示该重组毒株与其他毒株关系的树将会以两种不同的方式展示 如果单击屏幕顶部在命令面板的“tree”按钮两棵树将会并排显示。而如果你按下recombination information display 上方的“Tree”按钮则会在该区域显示一株进化树。

点击右上角的“cycle through trees”按钮即可以用该序列的不同部分进行做树分析。包括:(1)根据重组序列的不同部分分别作树(2)只有已确认的重组区域做树(即用minor parent 部分)(3)只用已确认的非重组区域做树(即major parent部分)(4)忽略重组的所有区域做树。 在同一个页面显示两棵树可以追踪一个序列在不同区域做树后的变化,左击树上的某个序列可以标记这个序列在树上的位置。在树的部位右击会出现一系列的选项,比如“清除颜色”“自动选择颜色”“自主选择颜色”等,可以把树上的序列分别弄上不同的颜色。你还可以选择不同方法做树,包括: neighbour joining, least squares, maximum likelihood, and Bayesian trees. “Mark [sequence name] as also having evidence of this event” 和“Mark [sequence name] as not having evidence of this event.”选项可以使你在树上手动修改你认为RDP所犯的错误,就是如果你认为这个序列不属于这个重组事件你可以把它从该事件中剔除,或这个序列本应属于该重组事件,但RDP把他排除在外了,你可以认为把它加进去。 “Go to [sequence name]”选项可以指引你在schematic sequence display板块看到这个序列。 ”Recheck plot with [sequence name] as recombinant/minor parent/major parent”选项可以使你看到如果你替换了重组序列/次要母本/主要母本(即树中的红色、蓝色和绿色序列)其中的一个序列后,进化树会变成什么样子。

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