《实用生物信息技术》课程教学实例.doc

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1、实用生物信息技术课程第8次作业《实用生物信息技术》课程教学实例姓名________学号______________编号_____日期________年___月___日以下四题，可根据本人课题实际情况，选择其中一道或两道1.豌豆开花后特异表达基因及其编码内膜蛋白PPF11)参阅文献(Zhuetal.,1998)，及PubMed数据库中豌豆开花后特异表达基因PPF1相关研究论文，简述PPF1序列特征、表达特异性，以及可能的生物学功能。2)检索UniProt数据库中豌豆内膜蛋白PPF1，总结该序列条目的一般注释信

2、息、序列注释信息、数据库交叉链接。3)找出拟南芥中PPF1同源蛋白ALB3，通过数据库交叉链接，浏览其编码基因在拟南芥资源库AraPort和TAIR中的注释信息，说明基因组定位、基因结构、可变剪接方式、表达特异性、突变体，及其所编码的蛋白质的功能、亚细胞定位、组织特异性、互作蛋白、结构域特征，以及相关的文献资源。4)利用读码框分析程序，分析并提取PPF1全长mRNA序列中编码区核苷酸序列和所编码的氨基酸序列。5)利用密码子统计程序，分析豌豆PPF1和拟南芥中同源基因ALB3密码子使用特征；利用内切酶分析程序

3、，分析豌豆PPF1基因的酶切位点；利用引物设计程序，设计PPF1基因mRNA序列的引物。6)利用ProtScale蛋白质序列特征波形图显示工具，分析PPF1不同区域疏水和亲水、柔性和刚性、溶剂可及性、空间位阻、二级结构等序列特征。7)利用多种跨膜螺旋预测程序，预测PPF1跨膜螺旋，并比较预测结果的异同；利用alpha-螺旋轮显示程序，绘制跨膜螺旋的螺旋轮，说明跨膜区的序列特征。8)利用PredicProtein蛋白质结构和功能预测网站，预测PPF1二级结构、无规卷曲、溶剂可及性、亚细胞定位、突变位点敏感性。

4、9)利用Phyre2网站，预测拟南芥PPF1三维空间结构，并用RunInvestigator工具分析预测结果，与所用模板进行序列和结构比对。10)通过以上PPF1及其同源蛋白ALB3实例，说明核酸和蛋白质序列分析思路和方法，以及分析结果对下一步实验研究的作用。2.河豚鱼基因组序列片段和多药耐药基因分析1)阅读刘勇博士论文摘要，简述研究目的、方法和结果。阅读河豚鱼基因组测序计划相关论文，说明河豚鱼基因组特点。阅读MoleculeoftheMonth有关多药耐药蛋白的文章，说明哺乳动物和细菌多药耐药蛋白的异同。

5、2)检索UniProt数据库中ABCB1基因家族，列表说明已经过人工审阅的序列条目；对上述序列进行多序列比对，说明比对结果。浏览人多药耐药基因蛋白质注释信息、文献报道和数据库交叉链接，说明其功能、亚细胞定位、组织特异性、互作蛋白、结构域特征，及其编码基因的基因结构、基因组定位、表达特异性、剪接变体等信息。3)提取GenBank数据库中3实用生物信息技术课程第8次作业刘勇等提交的柯氏质粒河豚鱼基因序列片段全长序列，用点阵图方法确定其中是否包含重复片段。1)用Softberry网站中FGENESH等多种方法预测

6、上述河豚鱼基因组第一个重复片段基因结构，比较它与人ABCB1基因结构的异同。2)用点阵图方法分析上述序列中第一个多药耐药基因MDR2所编码的氨基酸序列，说明是否有重复结构域。3)用多种跨膜螺旋预测程序预测上述MDR2蛋白质序列中可能的跨膜螺旋。4)用上述河豚鱼基因组多药耐药基因全长序列，分别用BlastN,BlastX和BlastP搜索核酸和蛋白质序列数据库，调节不同参数，比较搜索结果。5)通过以上河豚鱼柯氏质粒基因组序列片段分析过程，说明基因组序列分析的一般方法，所用软件种类和基本原理，以及不同软件的适用

7、范围和优缺点。1.植物特异转录因子基因家族SPL分析1)参阅文献(Guoetal.,2008)，检索PubMed中植物特异转录因子Squamosapromoterbindingprotein-like(SPL)基因家族相关研究论文，简述该基因家族的研究背景和最新进展。2)检索UniProt数据库中SPL家族蛋白质序列，找出拟南芥中已审阅的蛋白质序列条目。浏览植物转录因子数据库PlantTFDB中拟南芥SBP家族基因，找出UniProt中已审阅SPL不同成员编码基因的登录号（如AT1G02065）。3)利用保

8、守结构域识别网站MEME，找出拟南芥SBP家族不同成员的保守结构域，与文献中报道的结果进行比较，说明参数设置的意义。4)检索UniProt数据库中SPL家族蛋白质序列条目，提取拟南芥（或水稻）中该蛋白质家族已审阅序列条目，进行多序列比对，构建系统发生树，与文献中报道的系统发生树进行比较。5)查看和比较UniProt,PlantTFDB，TAIR和AraPort四个数据库中拟南芥AtSPL7的注释信息。通过注释信息