生物信息实验

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生物信息学表达谱流程简介

生物信息学表达谱流程简介

DGEII
GO功能显著性分析结果文件:
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2.12、Pathway显著性富集分析 主要原理:在生物体内,不同基因相互协调行使其生物学,基 于pathway的分析有助于更进一步了解基因的生物学功能。KEGG是 有关pathway的主要公共数据库(Kanehisa, Araki, et al. 2008 )。Pathway显著性富集分析以KEGG Pathway为单位(对于非模式 物种,可以同blast比对来获得背景序列的KO号),应用超几何检 验,找出与整个基因组背景相比,在差异表达基因中显著性富集的 pathway(一般地,Qvalue≤0.05)。通过pathway显著性富集能确 定差异表达基因参与的代谢途径。
DGEII Pathway显著性富集分析结果:
各列的意义:
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DGEII 2.13、蛋白质相互作用网络分析 相互作用网络分析整合了 BIND,BioGrid,HPRD等相互 作用网络数据库的信息,结果 文件中的网络由差异表达基因 以及跟差异表达基因有直接相 互作用的基因组成。结果文件 可用Medusa软件显示。
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2.9、差异表达基因筛选
通过比较不同样本间的数据从而筛选出差异表达基因,后续分析中的差异基 因表达模式聚类分析,Gene Ontology功能显著性富集分析,Pathway显著性富集 分析,蛋白互作网络分析均是基于差异表达基因。 参照Audic S等人发表在Genome Research上的数字化基因表达谱差异基因检 测方法(Audic and Claverie 1997)(该文献已被引用超过五百次),我们开发了严 格的算法筛选两样本间的差异表达基因。 假设观测到基因A对应的一小部分,在这种情况下,p(x)的分布服从泊松分 布:

生物信息学中的蛋白质结构预测方法

生物信息学中的蛋白质结构预测方法

生物信息学中的蛋白质结构预测方法蛋白质是生命体中重要的基本组成部分之一,它们的结构决定了它们的功能和相互作用方式。

然而,实验方法较为耗时且成本较高,因此,生物信息学中的蛋白质结构预测方法的发展对于研究人员来说具有重要意义。

本文将介绍几种常见的蛋白质结构预测方法。

1. 基于序列比对的方法基于序列比对的方法是最常用的蛋白质结构预测方法之一。

它通过将待预测蛋白质的序列与已知结构的蛋白质序列进行比对,并利用相似区域的结构信息来预测待预测蛋白质的结构。

这种方法的优势在于它可以快速预测蛋白质的结构,并且适用于大规模分析。

然而,由于序列比对的限制,这种方法的结构预测准确性较低。

2. 基于模板的方法基于模板的方法是一种常用的蛋白质结构预测方法。

它利用先前已知的蛋白质结构的模板,将待预测蛋白质序列与模板进行比对,并通过从模板中提取结构信息来预测待预测蛋白质的结构。

这种方法在蛋白质结构预测中具有较高的准确性,尤其是在与已知结构相似的蛋白质上。

然而,对于没有已知结构模板的蛋白质,这种方法就无法有效预测。

3. 蛋白质折叠机制方法蛋白质折叠机制方法是一种基于蛋白质的物理和化学性质来预测蛋白质结构的方法。

它通过分析蛋白质序列中氨基酸的相互作用和构象稳定性来推断蛋白质的结构。

这种方法能够提供相对准确的蛋白质结构预测,但由于计算复杂性和需要大量计算资源,使用该方法进行结构预测较为困难。

4. 基于机器学习的方法基于机器学习的方法是近年来发展起来的一种蛋白质结构预测方法。

它利用已知的蛋白质结构数据建立模型,通过学习这些模型来预测新的蛋白质结构。

这种方法可以快速预测蛋白质的结构,并且在一定程度上提高了准确性。

然而,由于模型的训练和参数调整等问题,该方法仍然面临挑战。

除了上述提到的方法,还有一些其他的蛋白质结构预测方法,如基于演化信息的方法和基于物理力学模拟的方法等。

这些方法不同于传统的结构预测方法,针对不同的蛋白质结构预测问题具有独特的优势。

信息技术在初中生物实验教学中的创新应用

信息技术在初中生物实验教学中的创新应用

信息技术在初中生物实验教学中的创新应用摘要:随着社会的进步,教育的不断改革,信息技术在教学过程中扮演着越来越重要的角色。

信息技术主要指通过有声视频,色彩课件,整合网络各种资源对教学内容进行优化,以达到吸引学生注意力培养学生学习兴趣的目的。

初中生物教学是学生学习生物的初始阶段,对今后的学习至关重要,因此在这一阶段教师要利用信息技术教学的优势培养学生的学习兴趣,并优化整理各种资源给学生呈现出最好的视听感受。

本文笔者将根据自身教学经验浅谈信息技术在初中生物实验教学中的创新应用。

关键词:初中生物;信息技术运用;生物实验教学;创新初中生物课本中的某些知识点晦涩难懂,单纯的依靠教师口头传授很难让学生真正的理解知识点,尤其是生物实验,学生们需要比较直观的进行观察才能够清楚掌握知识点,因此信息技术在初中生物实验教学中应用是初中生物教师所面临的重要研究课题,下文笔者将浅析如何更好的将二者相结合。

1.信息技术在初中生物实验课中的意义信息技术在教学中有着举足轻重的意义,与传统的课程相比,信息技术教学利用互联网进行授课,授课方式,学习模式与教学内容都有巨大改变,这些改变无论是对老师的授课模式还是学生的学习方式都有着重要意义。

在传统的生物实验中,考虑到种种因素,例如节省时间成本等原因教师会选择利用板书进行实验讲解,学生们接触的知识有限,想象力不够丰富,因此对于很多抽象的实验若非亲眼所见无法很好的进行理解,且板书的形式比较枯燥,学生在倾听的过程中产生疲倦感,让课堂效果大打折扣。

在多媒体课程下,教师可以从网络上寻找相关实验视频并播放给学生观看,或者教师动手录制视频进行讲解配音,这样让学生的学习可以不受时间空间的限制,当学生有不明白的地方可以通过反复观看视频进行学习观察。

信息技术的发展程度远远超过我们的想像,生物实验教学如果能与信息技术完美的结合将会让课堂效果得到进一步提升。

学生的学习也会起到事半功倍的效果。

2.信息技术在初中生物实验教学中的运用2.1利用信息技术加深学生对知识的记忆互联网多媒体教学可以让课堂更加生动,丰富多彩,教学研究表明,学生的注意力比较短暂,通过多媒体教学工具能够更加持久的吸引学生注意力,例如视频讲课,动画演示,录像播放,投影课件等形式可以更加直观生动的把抽象的知识清晰的展现在学生面前,吸引学生注意的同时也更能充分调动学生的积极性。

生物仿真分析实验报告(3篇)

生物仿真分析实验报告(3篇)

第1篇一、实验名称生物仿真分析实验二、实验目的1. 了解生物仿真的基本概念和原理。

2. 掌握使用仿真软件进行生物系统建模和模拟的方法。

3. 分析仿真结果,验证生物系统的行为和机制。

三、实验原理生物仿真是指利用计算机技术对生物系统进行建模和模拟的过程。

通过构建数学模型,模拟生物体的生理、生化过程,分析其行为和机制。

本实验采用仿真软件对某一生物系统进行建模和模拟,通过调整模型参数,观察系统行为的变化。

四、实验设备1. 仿真软件:如MATLAB、Simulink等。

2. 生物数据:实验所需的相关生物数据。

3. 计算机:运行仿真软件的计算机。

五、实验步骤1. 数据准备:收集实验所需的生物数据,包括生理参数、生化参数等。

2. 模型构建:利用仿真软件,根据实验数据构建生物系统的数学模型。

3. 模型验证:通过调整模型参数,验证模型在特定条件下的准确性和可靠性。

4. 模拟实验:在验证模型的基础上,进行模拟实验,观察系统行为的变化。

5. 结果分析:分析仿真结果,验证生物系统的行为和机制。

六、实验结果1. 模型构建:根据实验数据,成功构建了某一生物系统的数学模型。

2. 模型验证:通过调整模型参数,验证了模型在特定条件下的准确性和可靠性。

3. 模拟实验:在模型验证的基础上,进行了模拟实验,观察到了系统行为的变化。

4. 结果分析:通过分析仿真结果,验证了生物系统的行为和机制。

七、讨论和分析1. 模型构建:在构建生物系统模型时,充分考虑了实验数据的准确性和可靠性。

通过调整模型参数,验证了模型的准确性和可靠性。

2. 模拟实验:通过模拟实验,观察到了系统行为的变化,进一步验证了生物系统的行为和机制。

3. 结果分析:仿真结果与实验数据基本一致,验证了生物系统的行为和机制。

八、注意事项1. 数据收集:在收集实验数据时,应注意数据的准确性和可靠性。

2. 模型构建:在构建生物系统模型时,应充分考虑生物系统的复杂性和动态性。

3. 模拟实验:在模拟实验过程中,应注意调整模型参数,以观察系统行为的变化。

蛋白质结构生物信息学研究的方法和技术

蛋白质结构生物信息学研究的方法和技术

蛋白质结构生物信息学研究的方法和技术蛋白质是生物体内重要的分子机器,参与多种生物过程的调控和催化反应。

了解蛋白质的结构及其功能对于揭示生物学机制和疾病治疗具有重要意义。

随着计算机科学和生物学的快速发展,蛋白质结构生物信息学成为了研究蛋白质结构和功能的有效工具。

本文将介绍一些常用的蛋白质结构生物信息学研究的方法和技术。

一、蛋白质序列分析蛋白质序列是蛋白质结构和功能研究的基础。

蛋白质序列分析涉及到基本的序列比对、蛋白质家族的分类和预测。

常用的序列比对工具有BLAST和FASTA等,它们可以通过比对已知的蛋白质序列来预测未知序列的功能和结构。

除了序列比对外,蛋白质序列的功能和结构也可以通过机器学习和深度学习等方法进行预测和分类。

二、蛋白质结构预测蛋白质结构预测是蛋白质生物信息学研究的重要方向。

由于实验确定蛋白质结构的成本高昂和时间耗费较多,利用计算方法来预测蛋白质的结构具有重要意义。

蛋白质结构预测可以分为两类:基于序列的预测和基于结构的预测。

基于序列的预测主要通过模板比对、拟同源建模和蛋白质折叠动力学等方法进行。

而基于结构的预测则借助核磁共振、X射线晶体学和电子显微镜等实验手段,通过解析已有蛋白质的结构来预测目标蛋白质的结构。

三、蛋白质结构功能注释蛋白质结构功能注释是指通过蛋白质的结构信息来推断其功能。

结构功能注释包括激活位点的预测、配体结合位点的鉴定和蛋白质间相互作用的预测等。

这些注释信息可以帮助科研人员理解蛋白质结构与功能之间的关系,并为药物设计和疾病治疗提供依据。

注释工具和数据库,如PDB、UniProt和CATH等,为蛋白质结构功能研究提供了重要的资源。

四、蛋白质网络分析蛋白质网络分析是研究蛋白质间相互作用和信号传导的重要方法。

蛋白质网络可以通过大规模实验技术(例如质谱)或计算生物学方法(如基于数据库的预测)进行构建。

蛋白质网络分析可以揭示蛋白质间的相互作用关系、信号通路以及蛋白质在疾病发展中的作用。

新课标下信息技术生物学实验教学整合优点

新课标下信息技术生物学实验教学整合优点

新课标下信息技术与生物学实验教学整合的优点摘要:信息技术与高中生物实验教学的整合,将改革传统实验教学结构的部分弊病,建构新型教学模式,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性。

文章从教学实践的例子入手,浅谈信息技术在实验教学中的优点。

关键词:生物实验教学信息技术生物实验教学整合信息技术是指在计算机和网络通讯技术的支持下,用以采集、存贮、处理、传递和显示包括文字、数据、声音、图象在内的各种信息的一系列现代化技术。

从中学生物学教学中所使用的信息技术来看,信息技术主要指利用计算机进行的多媒体课件制作与应用以及网络技术。

将信息技术应用于实验教学,它使学生手、脑、眼、耳并用,能充分地激起学生对实验课学习的兴趣,从而达到优化实验课教学结构,提高实验教学效率,激发学生的创造性思维的良好教学效果。

多媒体课件上直观的画面,对于生物实验中抽象内容的教学,起到了很好的辅助作用。

因此,将信息技术与生物实验教学相整合的教学模式,既能够给实验教学注入一股新生活力,又能够使老师从难以理解的实验教学当中得到解放,是一种受老师和学生欢迎的新型模式。

一、利用ppt幻灯片和flash动画进行实验教学,化枯燥为生动兴趣是学生学习最好的老师。

学生在学习过程中,会将精力和热情集中于使自己感兴趣的课程和内容。

而高中生物实验在介绍原理、材料、步骤时较多采用文字、图片以及流程图的形式,对学生而言,这样的展示较为枯燥。

但若把单调的文字说明转变成生动形象的动画过程,利用交互式计算机多媒体课件产生出一种图文并茂、丰富多彩的人机交互方式,容易激发学生的求知兴趣,培养学习情感,形成学习动机。

例如在《光合作用的发现历程》的科学发现史实验教学中,由于科学发现史的课程一般不能在课堂上再现实验内容,所以教师用现代多媒体动画及网络技术,设置简单的生物游戏,让学生利用电脑把长达两个世纪的实验通过几分钟轻松构建出来。

这种教学方式,不仅能激发学生的学习乐趣,更重要的是让学生在课堂上把所学知识有效的应用到实际中。

生物信息学的基本概念和方法

生物信息学的基本概念和方法

生物信息学的基本概念和方法生物信息学是生物学和计算机科学的交叉学科,旨在利用计算机技术对生物学数据进行处理、分析和解释。

生物信息学的出现为研究生物学提供了新的视角和手段,将传统的实验手段与计算手段相结合,为生命科学研究带来了前所未有的机遇和挑战。

生物信息学的基本概念1. 生物信息生物信息是指生物学中获取、处理和分析生物学数据的所有途径和信息。

包括数据的来源、获取、处理、分析和解释等过程。

2. 生物信息学生物信息学是将计算机技术和生物学融合起来,以计算机方法为基础研究生物学中各种生物信息的学科体系。

3. 生物信息学的应用生物信息学在各个领域都有广泛应用。

例如,基因表达的分析、蛋白质结构的预测、基因组序列的比较分析等。

生物信息学的方法1. 数据库的搭建生物信息学的方法之一是搭建数据库。

数据库是存储生物学数据的基础。

生物信息学家需要从各种数据来源收集数据,然后存储到数据库中。

常用的数据库包括:GenBank、PDB、KEGG等。

2. 生物信息学的算法与模型生物信息学的方法之二是算法和模型。

算法和模型是解决生物信息学问题的关键。

常用的算法包括:序列比对、序列聚类、序列比较等。

模型包括:蛋白质三级结构预测模型、蛋白质-蛋白质互作模型等。

3. 生物信息学的软件生物信息学的方法之三是软件。

生物信息学家需要使用相应的软件来实现自己的研究。

常用的生物信息学软件包括:BLAST、ClustalX、Mega等。

4. 数据挖掘生物信息学的方法之四是数据挖掘。

数据挖掘是指从大量数据中提取有意义的信息、规律和模式。

生物信息学家需要利用数据挖掘的技术来分析、探索和解释生物学数据。

5. 系统生物学生物信息学的方法之五是系统生物学。

系统生物学是生物系统的量化分析和模拟系统。

生物信息学家通过建立数学模型,对生物系统进行系统性探索和分析。

总结生物信息学的发展,为生命科学研究带来了前所未有的机遇和挑战。

通过建立数据库、使用算法和模型、开发软件、进行数据挖掘和探索系统生物学,生物信息学家能够更好地探索生物科学的本质和解析生命系统的复杂性。

信息技术在生物实验课中的应用

信息技术在生物实验课中的应用

信息技术在生物实验课中的应用摘要:近几年,随着信息技术的发展以及信息技术教学在学生中的普及,信息技术在我们生活中的应用愈加广泛。

在生物实验课教学中运用信息技术手段,一方面使教学融入了更多的科学性、教育性和趣味性,能充分调动学生学习的积极性并产生浓厚的学习兴趣,使学生在和谐的氛围中获取知识;另一方面,使教与学有了更强的互动性,能激发学生勇于探索新知识的精神,有利于培养学生的想象力和创造力,同时加强了实验操作的规范性,从而优化了实验教学的效果。

那么,在新课标下,我们如何将信息技术更好地应用到生物实验课的教学中去呢?关键词:信息技术生物实验课新课标优化实验教学近几年,随着信息技术的发展以及信息技术教学在学生中的普及,信息技术在我们生活中的应用愈加广泛。

在生物实验课教学中运用信息技术手段,一方面使教学融入了更多的科学性、教育性和趣味性,能充分调动学生学习的积极性并产生浓厚的学习兴趣,使学生在和谐的氛围中获取知识;另一方面,使教与学有了更强的互动性,能激发学生勇于探索新知识的精神,有利于培养学生的想象力和创造力,同时加强了实验操作的规范性,从而优化了实验教学的效果。

那么,在新课标下,我们如何将信息技术更好地应用到生物实验课的教学中去呢?下面,我来谈一点切身感受和实际做法。

我们学校的生物实验课分为两部分:理论讲解和学生实际操作。

理论讲解的教学效果在很大程度上决定了学生实际操作的成功与否,因此我们将信息技术手段穿插在理论讲解这一环节中,通过提高理论讲解的教学效率进一步优化了生物实验课的教学。

在生物课本中提到的有关实验仪器价格昂贵,在普通实验室不常见。

例如讲解动植物细胞亚显微结构模式图时提到的电子显微镜,通过描述学生根本无法想象,我便通过图片和相关视频将这类仪器展示给学生,让学生有了一个直观的了解。

再如介绍光学显微镜结构时,在传统的实验课教学中,我们先给学生展示显微镜结构的挂图,再对照挂图讲解,而挂图中某些结构学生不能清楚地看到;但是用3Dmax制作课件,不仅可以将显微镜的立体结构完整清晰地展示出来,并且可以旋转和拆卸。

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生物信息实验(总16页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--生物信息学实验讲义目录实验1. 计算机网上操作基本技能训练 (1)实验2.常用分子生物学数据库类型、文件格式及数据库查询 (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)实验一计算机网上操作基本技能训练【实验目的】1、熟练掌握上网操作基本方法及技能。

2、掌握利用网络进行资料搜集的多种方法【实验内容】1、熟悉Internet Exporer 的基本使用方法及相关技巧,熟悉Internet Exporer网络配置。

2、掌握免费电子邮箱的申请方法并且能收发电子邮件。

3、掌握网上软件下载及安装方法。

4、用IE或netscape等浏览工具浏览、搜索各类信息5、运用FlashGet 或网络蚂蚁等下载工具进行网络资料的下载以及运用各种上传工具上传资料到网络6、利用Winzip或Winrar等压缩工具进行文件的压缩与解压7、学习使用ftp8、在网上自主学习了解生物信息学知识【作业】1、在D盘建立一个以自己名字命名的文件夹。

2、申请一个自已的免费电子邮箱,并发一封电子邮件到。

3、从网络上下载任意一个软件,并安装到计算机上。

4、用FTP获取一个蛋白质结构分析软件比如rasmol,下载后保存到你的文件夹中,以便以后运用其进行蛋白质结构分析。

5、下载一个有关生物信息学的教程,并保存到你的文件夹中,进行参考学习。

附表: 相关软件及搜索工具网址实验二常用数据库类型、文件格式及数据库查询【实验目的】1、掌握序列检索的操作方法;2、熟悉GenBank数据库序列格式及其主要字段的含义;3、了解EBML数据库序列格式及其主要字段的含义;4、熟悉GenBank数据库序列格式的FASTA序列格式显示与保存;5、熟悉分子生物学软件的搜索与下载。

【实验内容】1、使用Entrez信息查询系统检索核酸序列BC060830和NM_000230,连接提取该序列内容,阅读序列格式的解释,理解其含义;2、GenBank数据库序列格式的FASTA序列格式显示与保存;3、使用SRS信息查询系统检索核酸序列BC060830,连接提取该序列内容,阅读序列格式的解释,理解其含义;4、使用搜索引擎搜索并下载DNAClub和BioEdit软件。

【作业】1、写出核酸序列BC060830 在GenBank数据库的主要字段的含义;2、写出核酸序列NM_000230 在EBML数据库的主要字段的含义实验三核酸序列分析【实验目的】1、掌握已知或未知序列接受号的核酸序列检索的基本步骤;2、掌握使用BioEdit软件进行核酸序列的基本分析;3、熟悉基于核酸序列比对分析的真核基因结构分析(内含子/外显子分析);4、了解基因的电子表达谱分析。

【实验原理】针对核酸序列的分析就是在核酸序列中寻找基因,找出基因的位置和功能位点的位置,以及标记已知的序列模式等过程。

在此过程中,确认一段DNA序列是一个基因需要有多个证据的支持。

一般而言,在重复片段频繁出现的区域里,基因编码区和调控区不太可能出现;如果某段DNA片段的假想产物与某个已知的蛋白质或其它基因的产物具有较高序列相似性的话,那么这个DNA片段就非常可能属于外显子片段;在一段DNA序列上出现统计上的规律性,即所谓的“密码子偏好性”,也是说明这段DNA是蛋白质编码区的有力证据;其它的证据包括与“模板”序列的模式相匹配、简单序列模式如TATA Box等相匹配等。

一般而言,确定基因的位置和结构需要多个方法综合运用,而且需要遵循一定的规则:对于真核生物序列,在进行预测之前先要进行重复序列分析,把重复序列标记出来并除去;选用预测程序时要注意程序的物种特异性;要弄清程序适用的是基因组序列还是cDNA序列;很多程序对序列长度也有要求,有的程序只适用于长序列,而对EST这类残缺的序列则不适用。

1. 重复序列分析对于真核生物的核酸序列而言,在进行基因辨识之前都应该把简单的大量的重复序列标记出来并除去,因为很多情况下重复序列会对预测程序产生很大的扰乱,尤其是涉及数据库搜索的程序。

2. 数据库搜索把未知核酸序列作为查询序列,在数据库里搜索与之相似的已有序列是序列分析预测的有效手段。

在理论课中已经专门介绍了序列比对和搜索的原理和技术。

但值得注意的是,由相似性分析作出的结论可能导致错误的流传;有一定比例的序列很难在数据库里找到合适的同源伙伴。

对于EST序列而言,序列搜索将是非常有效的预测手段。

3. 编码区统计特性分析统计获得的经验说明,DNA中密码子的使用频率不是平均分布的,某些密码子会以较高的频率使用而另一些则较少出现。

这样就使得编码区的序列呈现出可察觉的统计特异性,即所谓的“密码子偏好性”。

利用这一特性对未知序列进行统计学分析可以发现编码区的粗略位置。

这一类技术包括:双密码子计数(统计连续两个密码子的出现频率);核苷酸周期性分析(分析同一个核苷酸在3,6,9,...位置上周期性出现的规律);均一/复杂性分析(长同聚物的统计计数);开放可读框架分析等。

4. 启动子分析启动子是基因表达所必需的重要序列信号,识别出启动子对于基因辨识十分重要。

有一些程序根据实验获得的转录因子结合特性来描述启动子的序列特征,并依次作为启动子预测的依据,但实际的效果并不十分理想,遗漏和假阳性都比较严重。

总的来说,启动子仍是值得继续研究探索的难题。

5. 内含子 / 外显子剪接位点剪接位点一般具有较明显的序列特征,但是要注意可变剪接的问题。

由于可变剪接在数据库里的注释非常不完整,因此很难评估剪接位点识别程序预测剪接位点的敏感性和精度。

如果把剪接位点和两侧的编码特性结合起来分析则有助于提供剪接位点的识别效果。

6. 翻译起始位点对于真核生物,如果已知转录起始点,并且没有内含子打断5'非翻译区的话,“Kozak规则”可以在大多数情况下定位起始密码子。

原核生物一般没有剪接过程,但在开放阅读框中找正确的起始密码子仍很困难。

这时由于多顺反操纵子的存在,启动子定位不象在真核生物中起关键作用。

对于原核生物,关键是核糖体结合点的定位,可以由多个程序提供解决方案。

7. 翻译终止信号PolyA和翻译终止信号不象起始信号那么重要,但也可以辅助划分基因的范围。

8. 其它综合基因预测工具除了上面提到的程序之外,还有许多用于基因预测的工具,它们大多把各个方面的分析综合起来,对基因进行整体的分析和预测。

多种信息的综合分析有助于提高预测的可靠性,但也有一些局限:物种适用范围的局限;对多基因或部分基因,有的预测出的基因结构不可靠;预测的精度对许多新发现基因比较低;对序列中的错误很敏感;对可变剪接、重叠基因和启动子等复杂基因语法效果不佳。

9. tRNA 基因识别tRNA基因识别比编码蛋白质的基因识别简单,目前基本已经解决了用理论方法预测tRNA基因的问题。

tRNAscan-SE工具中综合了多个识别和分析程序,通过分析启动子元件的保守序列模式、tRNA二级结构的分析、转录控制元件分析和除去绝大多数假阳性的筛选过程,据称能识别99%的真tRNA基因。

【实验内容】1、使用Entrez或SRS信息查询系统检索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因组DNA、外显子和5’调控区 (promoter) 等核酸序列,连接提取该序列内容,阅读序列格式的解释,理解其含义;2、使用BioEdit软件对上述核酸序列进行分子质量、碱基组成、碱基分布、序列变换以及限制性酶切分析等基本分析,并从BioEdit软件的“help”栏了解该软件的其它功能;3、使用BioEdit软件对人瘦素 (leptin) 的mRNA序列进行可读框架分析;4、使用NCBI查询系统进行人瘦素 (leptin) 的基因组序列分析和基因的电子表达谱分析;5、使用Blast2进行人瘦素 (leptin) mRNA序列与其外显子或基因组序列的比对分析。

【实验方法】1、调用Internet浏览器,并在其地址栏输入Entrez网址:;2、在Search后的选择栏中选择nucleotide;3、在输入栏输入homo sapiens leptin;4、点击go后显示序列接受号及序列名称等;5、查找人leptin (obesity homolog, mouse) mRNA序列(提示:NM_000230),点击序列接受号后显示序列详细信息;6、将序列转为FASTA格式保存7、根据从NM_000230了解的基因定位信息查找人瘦素的基因组DNA (Contig) 的序列接受号及序列识别号,点击序列接受号显示序列详细信息;8、在输入栏输入homo sapiens leptin exon查找人瘦素外显子序列;9、在输入栏输入homo sapiens leptin promoter查找人瘦素5’调控区序列;10、按上述步骤用SRS信息查询系统检索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因组DNA、外显子和5’调控区 (promoter) 等核酸序列;11、将上述核酸序列输入BioEdit和DNAClub软件进行序列基本分析;12、打开BioEdit软件,点击“help”栏,阅读“contents”;13、将人瘦素 (leptin) 的mRNA序列输入BioEdit软件进行可读框架分析:打开BioEdit软件→将人瘦素 (leptin) mRNA的FASTA格式序列输入分析框→点击左侧序列说明框中的序列说明→点击sequence栏→选择nucleic acid→点击find next ORF→查看起始密码位置和编码区范围(57→557);14、参照教材使用NCBI查询系统进行人瘦素 (leptin) 的基因组序列分析和基因的电子表达谱分析;15、人瘦素 (leptin) mRNA序列与其外显子或基因组序列的比对分析:调用Internet浏览器并在其地址栏输入Blast2网址( →将人瘦素 (leptin) mRNA和外显子的FASTA格式序列分别输入sequence2和sequence1分析框或将人瘦素 (leptin) mRNA和基因组序列的GI版本号输入sequence2和sequence1的GI版本号框→点击Align后显示两序列比对的详细信息→查找mRNA序列上各外显子的位置。

【作业】1、归纳对人瘦素 (leptin) 的核酸序列分析的结果,列出主要的分析结果;2、总结核酸序列分析的基本步骤,相互对比结果,指出应注意的事项。

实验四多重序列比对及系统发生树的构建【实验目的】1、熟悉构建分子系统发生树的基本过程,获得使用不同建树方法、建树材料和建树参数对建树结果影响的正确认识;2、掌握使用Clustalx进行序列多重比对的操作方法;3、掌握使用Phylip软件构建系统发生树的操作方法。

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