EST电子延伸克隆专题讨论总结
甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析_李国印
图 3 显示,多肽链的第 181 号的亮氨酸基( Leu) 具有最高的分值 2. 256,疏水性最强; 第 16 号的甘氨 酸( Gly) 具有最低的分值 - 2. 45,其次是第 103 号的 酪氨酸( Tyr) ,为 - 2. 18,均属于亲水性氨基酸。进 一步 比 较 玉 米 ( Gene Id: 732760 ) 、小 麦 ( GeneID: 543160) 和拟南芥( GeneID: 819332) 中的 MYB2 多肽 链的亲水性和疏水性,其结果均显示亲水特性。由此 预测甘蔗 MYB2 蛋白属于亲水性蛋白。 2. 5 甘蔗 MYB2 蛋白的亚细胞定位
植物 MYB2 转录因子是 MYB 大家族中一个小 的亚族,虽然不同植物的 MYB2 基因具有不同的生 物 学 功 能[2,3],但 它 们 都 是 在 转 录 水 平 上 调 控 植 物
各个阶段的生长发育。通过突变体及基因敲除技 术,已克隆了很多植物 MYB 类基因,但在甘蔗 MYB 方面研究甚少。
李国印,阙友雄,许莉萍* ,郭晋隆,闫学兵,陈如凯
( 福建农林大学 农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室,福建 福州 350002)
EST序列
EST序列表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)是指从不同组织来源的cDNA序列。
这一概念首次由Adams等于1991年提出。
近年来由此形成的技术路线被广泛应用于基因识别、绘制基因表达图谱、寻找新基因等研究领域,并且取得了显著成效。
在通过mRNA差异显示、代表性差异分析等方法获得未知基因的cDNA部分序列后,研究者都迫切希望克隆到其全长cDNA序列,以便对该基因的功能进行研究。
克隆全长cDNA序列的传统途径是采用噬斑原位杂交的方法筛选cDNA文库,或采用PCR的方法,这些方法由于工作量大、耗时、耗材等缺点已满足不了人类基因组时代迅猛发展的要求。
而随着人类基因组计划的开展,在基因结构、定位、表达和功能研究等方面都积累了大量的数据,如何充分利用这些已有的数据资源,加速人类基因克隆研究,同时避免重复工作,节省开支,已成为一个急迫而富有挑战性的课题摆在我们面前,采用生物信息学方法延伸表达序列标签(ESTs)序列,获得基因部分乃至全长cDNAycg,将为基因克隆和表达分析提供空前的动力,并为生物信息学功能的充分发挥提供广阔的空间。
文本将就EST 技术的应用并就其在基因全长cDNA克隆上的应用作一较为详细的介绍。
1、ESTs与基因识别EST技术最常见的用途是基因识别,传统的全基因组测序并不是发现基因最有效率的方法,这一方法显得即昂贵又费时。
因为基因组中只有2%的序列编码蛋白质,因此一部分科学家支持首先对基因的转录产物进行大规模测序,即从真正编码蛋白质的mRNA出发,构建各种cDNA文库,并对库中的克隆进行大规模测序。
Adams等提出的表达序列标签的概念标志着大规模cDNA测序时代的到来。
虽然ESTs序列数据对不精确,精确度最高为97%,但实践证明EST技术可大大加速新基因的发现与研究。
Medzhitov等通过果蝇黑胃TOLL蛋白进行dbEST数据库检索,该蛋白已证实在成熟果蝇抗真菌反应中发挥重要作用,通过同源分析的方法,找到相应的人类同源EST(登录号为H48602),这为接下来研究人类TOLL同源蛋白的功能提供了很好的条件。
克隆技术研究论文3000字
克隆技术研究论文3000字随着现代科学技术的不断发展,克隆技术对整个社会的可持续发展产生了举足轻重的作用。
下面小编给大家分享克隆技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!克隆技术3000字论文篇一:《试谈利用TAIL―PCR技术克隆南极磷虾胰蛋白酶基因》摘要:目的研究南极磷虾胰蛋白酶基因的全序列,为低温酶的基因工程制备建立基础。
方法以南极磷虾基因组DNA为模板,利用特异性的巢式引物和随机引物,通过交错式热不对称PCR (Thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction, TAIL-PCR) 克隆南极磷虾胰蛋白酶基因序列,并进行序列分析。
结果测序结果表明,南极磷虾胰蛋白酶基因序列全长961bp,其中含有开放阅读框(ORF)长度为798bp,编码266个氨基酸。
结论本实验成功克隆了南极磷虾胰蛋白酶基因,为进一步了解该酶的结构、功能和基因工程制备奠定了基础。
关键词:南极磷虾;TAIL-PCR;胰蛋白酶;基因胰蛋白酶是动物消化系统中主要的一种碱性蛋白水解酶,属丝氨酸蛋白酶家族,能专一性地水解肽链中赖氨酸和精氨酸的羧基所形成的肽键。
南极磷虾因其独特的生活环境,体内的胰蛋白酶具低温高效性,有研究表明,南极磷虾胰蛋白酶在37℃和1~3℃时的活性分别是牛胰蛋白酶活性的12倍和60倍[1]。
深入研究该酶对适冷性酶酶学性质的探究、蛋白质工程体系的完善具有极高的价值。
目前获得南极磷虾胰蛋白酶的方法主要是组织提取,这不仅步骤繁琐而且成本高昂。
本文旨在克隆南极磷虾胰蛋白酶基因,为进一步在工程菌中表达以大量获得南极磷虾低温酶奠定基础。
交错式热不对称PCR (Thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction,TAIL-PCR)是一种快速有效扩增已知DNA序列侧翼未知序列的方法[2-3],由Liu和Whittier[4]首次报道该技术。
运用基因组和EST数据库进行电子克隆分离杨树功能基因的策略
新 思 路 、 技 术 、 方 法 新 新
No e i k n v lTh n i g& Te h l g c no o y
运 用 基 因组 和 E T数 据 库 进行 电子 克 隆分 离 杨树 功 能基 因 的策 略 S
林元 震 1 张 志毅 , 2
l 0 8 0 03
林 善枝 张 谦 刘 纯鑫 郭 海
Ln a z e Z a gZ ii LnS az i Z a gQ a LuC u xn Gu a i n hn。 h n hy i h n h h n i Yu ’ n i h n i oH i
1 e a oa r r e e c n reigi oet re dO nmetl l t MOE B i gF rs yUnv rt, e ig 10 8 ; olg f yL b rt yf nt s dB edn F rsT es ra na a s K o oG i a n n a Pn , , e i oet ies y B i , 0 0 3 2C l eo j n r i j n e
B i g 10 3 ei ,008 j n Corso d g uh r ̄ agy j . uc r p n i to, n z @bf e . e n a ud a
Absr c Po a sa et e i p ra e pe i sf o e t to d vie c n e a l a rt e p pe - k n ta t plr h m o tntt e s c e orf r sa i n a r s e c , swe l s f h a rma i g r r n o a i b r o u t, t ul c e e samod lte n t e d o e ce c t hed v l p e to a t nd t m e d c s i pr wo d bea c pt da e ei hef l ft e s i n ewih t e e o m n fpl r i r n g no e e c n r c n e a . s lton a d de tfc to ft e f n to a e s fo p plr sbe o n g e me r s a h i e e td c de I o ai n i n i a i n o h u c i n lg ne m o a s i c mi r i r
花生EST数据库的分析、评价和应用前景
花生EST数据库的分析、评价和应用前景李长生;宋淑玉;张文刚;夏晗;赵传志【摘要】花生是我国重要的油料和经济作物。
花生产业的发展对我国国民经济具有重要战略意义。
随着分子生物学的发展,植物基因工程和功能基因组学的先进技术将有效推动花生种质创新和科技进步。
分析了现有的花生EST数据,结合其他作物功能基因组学的最新研究进展,深入探讨了花生EST数据资源在基因克隆、分子标记开发及表达谱研究等方面的利用价值,并在分析花生EST数据库特点的基础上,展望了新一代测序技术在花生中的应用前景。
为更好的利用花生EST数据库提供参考。
%Peanut is an important oil crop,the development of peanut industry has strategic significance for China's national economy.With the progress of molecular biology,the new technology will effectively improve the peanut germplasm innovation.According to the latest research progress of the functional genomics of peanut and other plants,this paper analyzes the peanut EST's application prospect in gene cloning,molecular marker development and expression profile study,discusses the problems of peanut EST's.This study provides references for better utilization of peanut EST database.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)003【总页数】6页(P172-177)【关键词】花生;表达序列标签;基因克隆;分子标记【作者】李长生;宋淑玉;张文刚;夏晗;赵传志【作者单位】山东省农业科学院高新技术研究中心,济南250100;北京师范大学出版社,北京100875;寿光现代中学,山东寿光262700;山东省农业科学院高新技术研究中心,济南250100;山东省农业科学院高新技术研究中心,济南250100【正文语种】中文【中图分类】Q78表达序列标签(expressed sequence tag, EST)是指对特定cDNA文库随机测序所获得的cDNA部分序列。
电子克隆简介
什么是电子克隆
表达序列标签(expressed sequence tags, EST)是对某个基因cDNA克隆测序所得的部 分序列片段,长度大约为200~600bp
由于基因表达调控作用不同,同一个基因的 mRNA剪接位点和方式不同,所以同一个基 因的全长cDNA可能包含多个EST
常用软件及网络资源简介
美国国家生物信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI),
美国冷泉港实验室(Cold Spring Habor Laboratory,CSHL),
欧洲分子生物学信息网(European Molecular Biology Net,EMBnet),
常用软件及网络资源简介
EditSeq是输入并且修剪DNA或蛋白质序列的 工具。EditSeq能读取大部分的序列格式,也 可以通过使用键盘输入,或者从其他地方复 制、粘贴得到。序列被打开后,EditSeq能使 用标准或者指定的遗传密码进行翻译或反翻 译、寻找开放读框以及进行阅读校对
常用软件及网络资源简介
Thank you for your patience!
电子克隆简介
什么是电子克隆 拼图游戏一样的原理 应用 如何做拼图游戏 常用软件及网络资源简介 优点与缺点的讨论 现状与展望
什么是电子克隆
Watson & Crick 成功解析了DNA分子 二级结构,开创了分子生物学时代
Karry Mullis 发明了PCR反应,体外大 规模、有目的和快速地克隆目标基因成 为可能
研究人员不可完全迷信软件提供的结果,最 好对分析做人工可靠性验证
普遍适用性较差 电子克隆后需要研究其指导合成的蛋白质的
【国家自然科学基金】_est数据库_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
功能分析 信息利用 人胎肝 乙醛脱氢酶 xcl1 sam合成酶 s-腺苷蛋氨酸脱羧酶 rapd标记 patgl基因 mrna差异显示技术 mirnas microrna est标记 cons 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 推荐指数 表达序列标签 7 生物信息学 3 est-ssr 3 es频率 1 预测 1 长的基因表达序列标签 1 长牡蛎 1 铝诱导 1 野生大豆 1 重复基元 1 遗传图谱 1 通用性 1 转录组 1 豌豆蚜 1 褐飞虱 1 表达谱 1 表达序列标签-简单重复序列 1 表达 1 茄子 1 花青素 1 膜联蛋白 1 肝脏 1 结合标签的基因序列延伸 1 细胞质雄性不育 1 细胞色素p450 1 类淋巴细胞 1 盐胁迫 1 白菜 1 电子克隆 1 甜瓜属野生种 1 甘蓝 1 玉米 1 特性 1 片段长度差异等位基因特异性pcr 1 热胁迫 1 火炬松 1 油脂代谢 1 油料作物 1 正选择 1 栗属 1 标记开发 1 标签 1 查找标准 1 日本七鳃鳗 1 指纹图谱 1
EST数据分析
http://pbil.univ-lyon1.fr/cap3.php p p y p p p
电子克隆
对contig再次比对后未发 现新的高相似度EST序列
电子克隆
为获取较多的EST序列,除blastn外,还 可以选择tblastx及tblastn程序。 EST序列质量对拼接结果有影响。EST序 序列质量对拼接结果有影响。 序 列的E值要尽量小,并且数量要适度。 利用 Univec数据库进行 U i 数据库进行 blast比对来发现 bl t比对来发现 并去除载体序列。 电子克隆结果尚需要采用RT-PCR并配合 Northern Blot或RACE等方法加以验证。 Blot或RACE等方法加以验证
基因序列分析技术
伦永志
大连大学医学院
目录
第一讲 生物信息学导论 第二讲 序列的获取 第三讲 序列的相似性查询 第四讲 多序列比对 第五讲 分子进化分析 第六讲 EST数据分析 第七讲 基因结构分析 第八讲 基因功能注释 第九讲 蛋白质结构分析
电子克隆 基因定位与表达谱分析
电子克隆
电子克隆
表达序列标签 (Expressed Sequen段,长 度一般约为60-500bp。 EST数据具有简便易得的优势,通常作为 EST数据具有简便易得的优势 通常作为 基因标签应用于绘制物理图谱和转录图 谱、识别基因、电子克隆、预测基因和分 析基因表达水平等。 析基因表达水平等
电子克隆
电子克隆是利用生物信息学技术组装延伸 EST序列,获得目的基因的部分乃至全长 cDNA序列。 序列。 首先以一条EST数据作为查询探针,在数 据库中进行同源性查询 获取高度同源的 据库中进行同源性查询,获取高度同源的 EST数据进行序列拼装以构建重叠群,然 后以此重叠群(contig)为种子序列重复 搜索 拼接使序列获得延伸 搜索、拼接使序列获得延伸。
分子克隆的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在学习分子克隆技术的基本原理和操作步骤,掌握目的基因的扩增、克隆及表达,为后续相关研究奠定基础。
二、实验原理分子克隆技术是指将目的DNA片段从供体细胞中分离出来,通过体外重组、转化和转导等方法,将其插入到克隆载体中,再将其引入宿主细胞进行复制和扩增。
本实验采用无缝克隆技术,通过T5核酸外切酶、DNA聚合酶和DNA连接酶三种酶的共同作用,实现单片段或多片段与载体连接。
三、实验材料1. 试剂:限制性内切酶、DNA连接酶、T5核酸外切酶、DNA聚合酶、dNTPs、Taq DNA聚合酶、PCR引物、载体DNA、目的基因DNA、质粒提取试剂盒、琼脂糖凝胶电泳试剂盒等。
2. 仪器:PCR仪、凝胶成像仪、电泳仪、紫外灯、超净工作台、离心机、恒温水浴锅、移液器等。
四、实验步骤1. 目的基因扩增(1)设计引物:根据目的基因的序列设计特异性引物,引物长度一般在18-25bp,5'端添加限制酶切位点。
(2)PCR反应:配制PCR反应体系,加入引物、模板DNA、dNTPs、Taq DNA聚合酶等,进行PCR反应。
2. 载体线性化(1)酶切:使用限制性内切酶对载体DNA进行酶切,获得线性化的载体。
(2)去磷酸化:对单酶切得到的线性化载体进行去磷酸化处理。
3. 目的基因与载体连接(1)同源臂连接:将目的基因PCR产物和线性化载体进行同源臂连接,确保目的基因正确插入载体。
(2)连接反应:配制连接反应体系,加入目的基因PCR产物、线性化载体、DNA连接酶等,进行连接反应。
4. 转化与筛选(1)转化:将连接产物转化至宿主细胞中。
(2)筛选:通过抗生素筛选、酶切鉴定和测序等方法筛选出含有目的基因的克隆。
5. 目的基因表达(1)重组质粒提取:从筛选出的阳性克隆中提取重组质粒。
(2)重组质粒转化:将重组质粒转化至表达宿主细胞中。
(3)表达产物检测:通过Western blot、ELISA等方法检测目的蛋白的表达水平。
《2024年促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展》范文
《促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展》篇一一、引言微生物胞外电子转移(Extracellular Electron Transfer,EET)是微生物与电子受体之间进行电子交换的重要过程,对于生物电化学系统、生物燃料电池、环境修复等领域具有重要应用价值。
近年来,纳米材料因其独特的物理化学性质,在促进微生物胞外电子转移方面展现出巨大的潜力。
本文将就促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展进行详细介绍。
二、纳米材料在促进微生物胞外电子转移中的应用1. 碳基纳米材料碳基纳米材料如碳纳米管、石墨烯等因其良好的导电性、大的比表面积和生物相容性,被广泛应用于促进微生物胞外电子转移的研究中。
这些材料可以作为电子穿梭体,将电子从微生物传递到电子受体,从而提高EET的效率。
2. 金属及金属氧化物纳米材料金属及金属氧化物纳米材料如金、银、氧化铁等也具有促进微生物胞外电子转移的作用。
这些材料可以通过吸附、催化等作用,降低电子传递的能量壁垒,从而提高EET的速率。
3. 复合纳米材料复合纳米材料结合了不同材料的优点,具有更高的EET促进效果。
例如,碳基纳米材料与金属及金属氧化物纳米材料的复合材料,既具有良好的导电性,又具有催化活性,可以更有效地促进微生物胞外电子转移。
三、研究进展近年来,关于促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究取得了显著进展。
研究者们通过实验和理论计算,深入探讨了纳米材料的结构、性质与EET效率之间的关系,为进一步优化纳米材料提供了理论依据。
此外,研究者们还尝试将纳米材料应用于实际环境中,如生物电化学系统、生物燃料电池、环境修复等领域,取得了良好的效果。
四、未来展望尽管目前关于促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究已经取得了一定的成果,但仍存在许多挑战和机遇。
未来研究可以在以下几个方面展开:1. 开发新型纳米材料:继续探索具有更高EET促进效果的纳米材料,如新型碳基纳米材料、金属及金属氧化物纳米材料以及复合纳米材料等。
(特种经济动物饲养专业论文)家蚕丝腺高丰度表达基因Bmtdh和Bmsps1的克..
第4章家蚕Bmtdh基因的克隆和序列分析4.1Bmtdh基因的电子克隆以家猪(sscrofa)苏氨酸脱氢酶基因的氨基酸序列作为质询序列,用TBLAS‘rN程序检索NCBI的家蚕EST库进行电子延伸,最终得到一条长1246nt的重叠群(contig),该重叠群由21条家蚕同源EST(E<=le一30)拼接而成,包含一个长1026nt的完整ORF,见图4-1。
州bsEOll)5'”…删ST…lEsTli¨.Ⅱ0il)63l'c胁2IEflTn州4.SEQ州上E5丁11…5E口(I>660lt∞21ESTn¥Ⅷ,SEQtb599)…∞li…sE0【】)620】…lE#Tt血2lEsTu,c15甄011)二58)…lE盯ii川.靶0c血2LEsTli牝10靶O…腑li,#5.SEOll)647)c“2lE…,t2Ⅱ0{l'6日8)…工E盯li帆17c曲2IEST3霓OIl>57m删E自Tli5tl…m¨ST1州1.sE口et啦2lEsTsEqll)266It血ZIE¥Tn5E1E0ll,4帅)…㈣STzO.刚0}———————————·———·————··————-—----·啼}—--—--—--·———--——--—-—-----—-—-—————●-—--——-——————————-————··—-—----—--------—-.■———----·—-·---—----——-----—----—·-_+■—-—---——-——-·---·------——-’—-—--—·---_-————·————-·——··—·———--·---—·-——·-_-------·------···--—-——--—-·—--—-·------——_.------P---------—-·————·—-———-————-——-—-—--_.}———‘————————————-——-———————_}-———h--—--------——————-—————-——-———--_.-----··-·—-·---—--·---—-—-----------—-----———·——_-----二----——-—--—--·——--—-—----------------_}----·—·—----——-———--------—---——————-———+-——--—-——--—--—·————---_}---—--------·———-------·-——————————‘‘。
电子克隆
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生物信息学 Bioinformatics 第八章 电子克隆 in silico cloning 1.什么是电子克隆? 1.什么是电子克隆? 什么是电子克隆 电子克隆(in silico cloning)是近年来伴随着基因组 cloning) 电子克隆( 和EST计划发展起来的基因克隆新方法,它的主要原理是利用 EST计划发展起来的基因克隆新方法, 计划发展起来的基因克隆新方法 日益发展的生物信息学技术,借助电子计算机的巨大运算能 日益发展的生物信息学技术, 力,通过EST或基因组的序列组装和拼接,利用RT-PCR的方法 通过EST或基因组的序列组装和拼接,利用RT PCR的方法 EST或基因组的序列组装和拼接 RT快速获得功能基因。
快速获得功能基因。
基于原理:物种同源蛋白氨基酸序列相似性(保守性) 基于原理:物种同源蛋白氨基酸序列相似性(保守性) 2.电子克隆的条件和特点 2.电子克隆的条件和特点: 前提条件;研究物种:丰富的核酸序列信息; 研究物种:丰富的核酸序列信息; 比较物种:较多的基因研究; 比较物种:较多的基因研究; 强大的计算机分析软硬件的支持。
强大的计算机分析软硬件的支持。
3.电子克隆的基本思路: 3.电子克隆的基本思路: 电子克隆的基本思路 种子氨基酸序列 tBLASTn 水稻基因组contig 水稻基因组contig或BAC/PAC contig或 人工 外显子预测 RT-PCR,克隆, RT-PCR,克隆,测序 利用基因组资料 EST拼接 拼接 计算机 利用EST资料 资料 利用 种子核苷酸序列 BLASTn 水稻EST 水稻EST数据库 EST数据库 人工 序列拼接 计算机 直到无法继续延伸或已经具备 完整的ORF 完整的ORF RT-PCR,克隆, RT-PCR,克隆,测序 OsG6PDH 的克隆 以小麦G6PDH蛋白(BAA97662 )搜索水稻nr数据库结果 小麦G6PDH蛋白( G6PDH蛋白 搜索水稻nr nr数据库结果 OsG6PDH 的克隆 以小麦G6PDH蛋白( 以小麦G6PDH蛋白(BAA97662 )搜索水稻nr数据库结果 G6PDH蛋白 搜索水稻nr nr数据库结果 OsG6PDH 的克隆 以小麦G6PDH蛋白( 以小麦G6PDH蛋白(BAA97662 )搜索水稻nr数据库结果 G6PDH蛋白 搜索水稻nr nr数据库结果 OsG6PDH 的克隆 上机操作1 利用基因组资料和NR 上机操作1:利用基因组资料和NR数据库 NR数据库 步骤 1:利用小麦G6PDH序列(BAA97662)检索NR数据库 利用小麦G6PDH序列(BAA97662)检索NR G6PDH序列(BAA97662)检索NR数据库 OsG6PDH 的克隆 步骤 2:找到并打开包含OsG6PDH基因的水稻基因组序列 注意OsG6PDH OsG6PDH基因在水稻该基因组序列中的大概位置 注意OsG6PDH基因在水稻该基因组序列中的大概位置 步骤 3:选择拷贝合适大小的包含G6PDH基因的水稻基因组序列 选择拷贝合适大小的包含G6PDH G6PDH基因的水稻基因组序列 步骤4 去除序列中的数字(可以粘贴进入bioxm中 步骤4:去除序列中的数字(可以粘贴进入bioxm中,再复 制出来) 制出来) 步骤5 将复制的序列输入Softberry 步骤5:将复制的序列输入Softberry http://www.softberry.com)网站的FGENESH程序进行 (http://www.softberry.com)网站的FGENESH程序进行 基因结构(外显子大小和位置) 基因结构(外显子大小和位置)的预测 上机操作2 利用EST数据: 上机操作2:利用EST数据: Os6PGDH 的克隆 EST数据 种子核苷酸序列 BLASTn 水稻EST 水稻EST数据库 EST数据库 人工 序列拼接 计算机 直到无法继续延伸或已经具备 完整的ORF 完整的ORF RT-PCR,克隆, RT-PCR,克隆,测序 Os6PGDH 的克隆: 的克隆: 步骤1:用玉米6PGDH序列 步骤 :用玉米 序列AF061837搜索水稻 搜索水稻EST数据库 数据库 序列 搜索水稻 Os6PGDH 的克隆: 的克隆: 步骤2:选择能够尽可能覆盖玉米序列的水稻EST序列进行拼接 步骤 :选择能够尽可能覆盖玉米序列的水稻 序列进行拼接 Os6PGDH 的克隆: 的克隆: 步骤3:利用 或者DNAssist程序进行 程序进行EST序列拼接 步骤 :利用BioXM或者 或者 程序进行 序列拼接 Os6PGDH 的克隆: 的克隆: 步骤3:利用 或者DNAssist程序进行 程序进行EST序列拼接 步骤 :利用BioXM或者 或者 程序进行 序列拼接 选择部分第2条序列的头部序列搜索第1条序列 重要通知: 最后一次理论课: 最后一次理论课:1月4日下午 内容:生物信息学程序设计方法和答疑。
分子克隆实验总结
或许很多人会说分子克隆过程中出现问题最多的大概就是连接了,大家抱怨的也最多,我也陷入在个步骤上很久。
经过长时间的摸索我在连接这个问题上有一些体会,我认为连接的问题多集中在连接的体系、DNA的用量、vector和insert的比例、连接酶等。
但是我认为,连接不成功,问题并不一定出在连接这步上。
有很多环节影响连接的成败,如酶切的好不好、回收的质量好坏、连接时的浓度或比例、感受态等。
以下我详细说明。
1,PCR引物的设计。
通俗地说,很多人用了很多软件设计来设计去,又是考虑发夹结构,又是考虑二聚体,又是考虑Tm值,折腾来折腾去,但其实没那么复杂。
首先保证你要的基因是正确的,这个可以从NCBI中找到,大部分是没问题的,然后再找到起始密码子,从那开始大概上游取20-27bp,加上酶切位点,加上保护碱基(一般3个)就是上游引物,取后20-27bp碱基,反向互补,加上酶切位点和保护碱基组成下游引物。
这样引物设计就完成了,可以放到软件里看看GC 含量,Tm值,发夹结构,二聚体等,适当调整碱基个数和保护碱基的个数。
需要额外注意的是移码问题。
需要指出的是设计引物时一定要考虑切点的甲基化问题。
做普通的克隆会涉及到甲基化形式有两种:dam甲基化和dcm甲基化。
常用的大肠杆菌都有这两种甲基化酶。
dam甲基化酶识别GA TC位点并甲基化;dcm甲基化酶识别CCWGG位点(W是A或T)并甲基化。
如果有这两种位点那么多数情况内切酶是切不开了。
容易受甲基化影响的内切酶有:Dpn1(GA/TC)天生就甲基化;Cla1(A TC/GA T)如果前面加个G或后面加个C那么恭喜你,dam甲基化;Xba1(T/CTAGA)如果前面加个GA或后面加个TC也是dam甲基化,等等有好多。
这些容易甲基化的切点设计引物时一定要注意,避免引入甲基化位点。
如果真是避免不了或者后来才发现问题,那么把甲基化的质粒转化到甲基化酶缺陷型大肠杆菌中再提质粒就没有甲基化,可以切了。
基因的进化
参考序列结构:exon2(1-225)、exon3(226-504)、exon4(504-735)
外显子II和III之间有一个断裂点,即外显子II和III之间发生重组。这 种重组模式和硬骨鱼中的一致,也和其它无尾类的研究结果一致。 外显子III和IV之间以及外显子II和III的内部也可能发生重组
5、选择检测
(1)PAML
(2)FEL
(3)MEME
Exon2
* *
* *
* ** ** * * *
M8 FEL MEME
+ ^
+
+ +
*
^ ^
^
^ ^ ^ ^
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Exon 4 PAML:10R* 34K* 40V** 72V** FEL:40、72 MEME:无
软件检测出的绝大部分受选择位点位于α 1和2,并且 大部分属于推断的ABS,与MHC I 的结构和功能相对应。
基因座数目
2 3、3
本研究
1、2、3、3 2、2、3
1、1
≤2
Gene duplication 和假基因化可能在两栖类中频繁发生,造成其不同 类群甚至不同种群有不同的基因座数目。
3、遗传多样性
P. megacephalus R. omeimontis
多态性: 外显子II > 外显子III > 外显子IV 核苷酸水平的分化<氨基酸水平的分化,说明异义突 变的频率更高,表明该基因可能受到选择。
基因的进化
2014年4月
1 2 2 3 4
基因的进化
研究内容
研究方法 以MHC基因为例阐述
基因的进化——进化基因组学
进化基因组学
• 利用基因组数据研究差异基因功能、生物 系统演化,从基因水平探索生物的进化
EST分析
结果分析
基因功能分类
• 基因功能分类的主要根据是利用现有的比 较成熟的Gene Ontology(GO)分类系统
Gene identification and expression analysis of 86,136 Expressed Sequence Tags (EST) from the rice genome PMID: 15626331
mRNA 减法杂交(mR结合的简单、快速分离差 异基因的方法。其运用杂交动力学原理,即丰度高的单链 DNA在退火时产生同源杂交的速度快于丰度低的单链 DNA,从而使不同丰度的单链DNA得到均衡;抑制PCR 则利用链内退火优于链间退火的优点,使非目的基因片段 两端反向重复序列在退火时产生类似发卡的互补结构, 无 法作为模板与引物配对,选择性地抑制了非目的基因片段 的扩增,从而使目的基因得到富集、分离
序列前期处理• 去除cDNA的中的污染序列Library Lib 1 Lib 2 Lib 3 Lib 4 Lib 5 Lib 6 Lib 7 Lib 8 Lib 9 Mean STDEV STDEV/Mean rRNA 0.25% 0.66% 1.99% 0.09% 0.64% 0.40% 0.20% 0.18% 0.35% 0.53% 0.58% Mitochondria mRNA 4.90% 0.78% 0.18% 0.31% 0.65% 0.22% 0.30% 0.31% 0.31% 0.88% 1.52% MADS G3PD 0.56% 0.71% 0.50% 0.78% 0.76% 0.44% 0.55% 0.92% 0.78% 0.67% 0.16% 0.24 Actin 0.29% 0.20% 0.36% 0.76% 0.50% 0.66% 0.59% 0.62% 0.17% 0.46% 0.21% 0.46 Tubulin 0.09% 0.20% 0.19% 0.83% 1.10% 1.04% 1.31% 2.25% 0.20% 0.80% 0.72% 0.89 0.06% 0.00% 0.06% 0.34% 0.00% 0.13% 0.10% 0.40% 0.10% 0.13% 0.14% 1.08
生物信息学期末考试答案分析解析
一、名词Bioinformatics:生物信息学——是一门综合运用生物学、数学、物理学、信息科学以及计算机科学等诸多学科的理论方法,以互联网为媒介、数据库为载体、利用数学和计算机科学对生物学数据进行储存、检索和处理分析,并进一步挖掘和解读生物学数据。
Consensus sequence:共有序列——决定启动序列的转录活性大小。
各种原核启动序列特定区域内(通常在转录起始点上游-10及-35区域)存在共有序列,是在两个或多个同源序列的每一个位置上多数出现的核苷酸或氨基酸组成的序列。
Data mining:数据挖掘——数据挖掘一般是指从大量的数据中自动搜索隐藏于其中的有着特殊关系性的信息的过程。
数据挖掘通常是利用计算方法分析生物数据,即根据核酸序列预测蛋白质序列、结构、功能的算法等,实现对现有数据库中的数据进行发掘。
EST:(Expressed Sequence Tag)表达序列标签——是某个基因cDNA克隆测序所得的部分序列片段,长度大约为200~600bp。
Similarity:相似性——是直接的连续的数量关系,是指序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相同DNA碱基或氨基酸残基顺序所占比例的高低。
Homology:同源性——是两个对象间的肯定或者否定的关系。
如两个基因在进化上是否曾具有共同祖先。
从足够的相似性能够判定二者之间的同源性。
Alignment:比对——从核酸以及氨基酸的层次去分析序列的相同点和不同点,以期能够推测它们的结构、功能以及进化上的联系。
或是指为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性,而将它们按照一定的规律排列。
BLOSUM:模块替换矩阵——是指在对蛋白质数据库搜索时,采用不同的相似性分数矩阵进行检索的相似性矩阵。
以序列片段为基础,从蛋白质模块数据库BLOCKS中找出一组替换矩阵,用于解决序列的远距离相关。
在构建矩阵过程中,通过设置最小相同残基数百分比将序列片段整合在一起,以避免由于同一个残基对被重复计数而引入的任何潜在的偏差。
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积分奖励:根据总结的情况,奖励底线:3分,最高奖励:分,最高奖励:来,蛋白质结构数据的快速增长,使蛋白质三维结构的处理分析也归入到生物信息学的范畴。
近年来,三大国际一级生物信息数据库,即美国国家信息中心(NationalCenterofBiot-echnologyInation,NCBI)的/web/GenBank/index.html、欧洲分子生物学室验室(EuropeanMolecularBiologyLaboratory-Euro-peanBioinaticsInstitut e,EMBL-EBI)的EM-BL(/databases/index.html)和日本DNA数据库(DNADataBankofJapan,DDBJ)(http://www.ddbj.nig.ac.jp/)新收录的核酸序列数据中,EST占65%以上。
随着生物信息学(Bioinatics)的发展,通过检索数据库进行核酸序列同源性检索,电子基因定位、电子延伸、电子克隆和电子表达以及蛋白质功能分析、基因鉴定等方面起到了重要作用,已成为人们认识生物个体生长发育、繁殖分化、遗传变异、疾病发生、衰老死亡等生命过程的有力工具。
1核酸序列的同源性检索核酸序列的同源性检索目前,通过数据库查询、cDNA文库直接测序、mRNA差别显示(DDRT-PCR)、代表性差示分析(RDA-PCR)和抑制差减杂交(SSH)等方法获得的EST数据越来越庞大。
GenBank数据库中收录的EST序列有数百万个之多。
由于EST代表着一段表达基因序列,这样就可用其与公共数据库进行同源性检索,检索与其同源的核酸序列。
典型分析是采取NCBI的Blast软件对GenBank中的非冗余)进行查询。
non-redundantdatabase,nr数据库(.该数据库是对GenBankEMBL和DDBJ中去除所有相同核酸序列进行整合后所得的最为全面的已知基因数据库,其中包括部分基因组序列。
联网至“/blast/blast.cgi选择数据库“Nucleotide”,利用blastn程序进行同源性检索。
”,按照提示进行查询。
2比较基因组分析比较基因组分析达尔文的进化论给比较基因组学提供了理论依据。
动物进化从低等到高等,动物与动物之间存在着亲缘关系。
这种关系可以从基因序列上反映出来。
亲缘关系越近,其基因序列的同源性就越高。
可以根据已经亲缘关系较大的动物的基因序列来扩增目的基因的序列。
3利用利用Unigene数据库进行电子克隆数据库进行电子克隆此分析需要联网至“/blast/blast.cgi 选择数据库“dbEST”,利用blastn程序进行同源性检索。
一般情况下可从EST数据库中检索到一批与代分析序列高度同源的EST序列。
选择同源性比分最高的一条EST序列。
从NCBI的UniGene数据库中进行检索,得到相应的UniGene 编号。
与将以可就,后以号编UniGene的列序析分待得获UniGeneCluster的所有核酸序列下载到本地,利用SequencherTM 或其他的序列装配软件进行组装。
形成较长的新生序列。
4cDNA序列的开放阅读框分析序列的开放阅读框分析大量的实验证明,在真核生物起始蛋白质合成时,40S核糖体亚基及有关合成起始因子首先与mRNA模板靠近5`末端处结合,然后向3`末端滑行,发现AUG起始密码子时,与60S大亚基结合形成80S起始复合物。
开始转译蛋白质。
这就是Kozak提出的真核生物蛋白质合成起始的“扫描模式”。
MRNA需要翻译为蛋白质方能发挥生物学作用,因此,核酸序列的开放阅读框(openreadingframe.ORF)的分析便成为核酸分析的一个重要部分。
基于遗传密码表,可通过计算机方便分析核酸序列的读码框。
联网至/orffinder,输入cDNA序列,计算机将按照六种相位翻译成蛋白质。
5基于核酸序列的电子基因定位基于核酸序列的电子基因定位对核酸序列进行电子基因定位(即基因的染色体定位),通过所定位区带的相邻基因或者基因簇间接提示该基因的功能,是核酸分析的一个重要方面。
)通过序列标签位点1(进行电子定位一般有两种策略:(SequenceTaggedSite,STS)进行定位;(2)通过UniGene/RH技术进行定位。
①利用STS数据库进行电子基因定位利用此种方式进行定位时主要是利用NCBI的电子PCR资源,即登录/genome/sts/eper.cgi,输入待分析的序列即可进行查询。
②利用UniGene数据库进行电子基因定位参考前述,首现获得待分析序列所对应的UniGene编号。
而大部分UniGene序列已经具有较为明确的利用放射性杂交(radiationhybrid,RH)技术所给出的定位信息,所以,根据此结果就可以得到待分析序列的基因定位。
6电子表达谱分析电子表达谱分析在获得待分析序列的UniGene编号以后,就可以通过参与形成UniGeneCluster的序列的/细胞来间接地反映待分析序列在何种组织表达,体现在字段“cDNAsources”中。
7基于序列同源性分析的蛋白质功能预测基于序列同源性分析的蛋白质功能预测相似的序列很可能具有相似的功能。
因此,蛋白质的功能预测最为可靠的方法是进行数据库相似性检索。
此方法应至少80个氨基酸长度范围内具有25%以上的序列一致才提示可能的显著意义。
软件的蛋白质同源性分析类NCBI/Blast目前一般方法是基于似于核酸序列的同源性分析,用户直接将待分析的蛋白质序列输入NCBI/Blast软件(/blast/)的序列输入框内,选择程序:Blastp”就可联网进行相应分析。
8较长或全长的较长或全长的cDNA序列注册序列注册进行较长或全长cDNA序列注册时,可将其制成一个注册文件,其中可包含有多条cDNA序列。
用户需要将可能多的信息在GenBank所规范的字段中填写。
序列注册文件生成以后,可直接将其以附件方式向NCBI发送Email([emailprotected])。
一般在3-7个工作日之内可得到回音,并获得新的GenBank 序列接收号。
具体过程如下:下载Sequin软件;安装Sequin软件;运行Sequin.文件。
按要求回答一系列问题,包括作者及单位、核酸序列信息、注解信息等。
最后将生成一个序列注册文件(扩展名为sqn)。
可将该文件以附件形式向NCBI发送([emailprotected])。
一般地,核酸序列信息分析的基本思路:编码区序列(简称CDS)与EST数据比较→寻找感兴趣ESTS(标准:长度≥100bp,同源性介于50%-85%之间)→所选ESTs与GenEmble数据库比较→找出未克隆ESTs→再与dbEST、dsSTS、dbHTGs、MGD及UniGene 扩增或筛选PCR设计引物进行Contigs→数据库比较搜寻重叠群.cDNA文库或索取cDNA克隆号进行电子拼接获取全长cDNA→基因定位、表达、结构、功能检测分析等。
--------作者:不详来源:研学论坛个人经典讨论个人经典讨论做好电子延伸,必须要把它上升到系统的高度电子延伸系统应该有以下几个部分组成:预处理(pre-processing)、聚类(clustering)、拼接(assembly)和分析(analysis)。
一一.预处理预处理仅仅去除载体序列是不够的:1.去除载体序列,用crossmatch程序。
载体序列库为ftp:///repository/vector2.将ESTs 序列将与人重复序列库(RepBase,)比较,去除重复序列,这样可以提高拼接的效率。
3.其它潜在的污染序列(如鼠DNA序列、线粒体、核糖体DNA 序列等)前些时候就发现一些EST数据中存在线粒体序列污染(发了第一个SOS的帖子,得到了我在DXY的第一分),大家应该根据具体的数据来源来分析可能的污染.4.还有几种污染属于研究前沿,至今没有很好的解决。
包括:来自基因组DNA的污染、来自pre-mRNA的污染、跨越非常规内含子(不是以GT或GC开头和AG结尾的内含子)的EST,这些都会影响拼接的成功率和正确率。
二二.聚类聚类(clustering)::在对大量ESTs数据进行分析时,情况比较复杂,从概念上区分“聚类”和“拼接”是必要的。
聚类过程的目的是将标记同一基因相同转录本的、具有重叠部分(over-lapping)的ESTs整合至单一的簇(cluster)中。
用BLAST和fasta进行同源性搜索其实就是聚类的前导工作。
搜索UNIGENE数据库也是一个完成聚类的捷径(本论坛bid=7332(WebServerissue):W181-6PMID:152153763:GuptaS,Zink D,KornB,VingronM,HaasSA.Genomewideidentificationandclassific ationofalternativesplicingbasedonESTdata.Bioinatics.第25卷第2期36.李慧,李亦平,慈宏亮编码锌指蛋白的人类新基因TFL76的电子克隆。
生物技术生物技术2003V ovl3,No.6:1537.卞国武余新炳吴忠道113个日本血吸虫(中国大陆株)成虫表达序列标签的获取及分析.Chinesemedicaljournal.2002115(10):1517-1520E-booksBioinatic sComputingBioinatics-APracticalGuidetotheAnalysisofGenesandPro teinsSecondEditionBioinatics-SequenceandGenomeAnalysisCurrent ProtocolsinBioinaticsComputationalMolecularBiology。