实用生物信息技术期中考试

实用生物信息技术期中考试

北京大学生命科学学院1班（A卷）

2009年4月28日

姓名_______________ 座位号PKU09S1______________ 得分______________

1. 简述选修本课程目的，谈谈学习收获、体会和遇到的困难；是否缺课，缺课原因和补救措施；简述下半学期学习计划，提出改进本课程教学意见和建议。（20分）

2. 简述你已经从事和准备进行的研究课题。说明利用NCBI生物医学文献摘要数据库（PubMed）进行研究课题相关文献检索的方法。给出近3年来国际上本课题（或本领域）相关研究论文总数、可通过PMC免费获取全文的论文数，列出5篇你最感兴趣的论文或综述PubMed编号（PubMed ID）。通过文献检索，列出国际国内从事本课题相关（或本领域）研究的实验室和主要研究方向，并说明你计划进行的研究方向。（20分）

3. 简述通过Entrez、SRS和UniProt获取研究课题相关核酸或蛋白质序列方法，并填下表。（20分）登录号名称长度注释信息

4. 以研究课题相关核酸和蛋白质序列为例，说明利用WebLab、ExPASy或SRS分析工具进行实际分析的思路和基本分析步骤，给出主要分析结果。（20分）

5. 以小鼠血红蛋白A链（P01942）为检测序列进行BLAST搜索，找出SwissProt数据库中所有小鼠珠蛋白（Globin）家族成员，将搜索结果填入下表。分别用邻接法（Neighbor-joining）和最大简约法（Maximum-parsimony）对搜索到的小鼠珠蛋白家族构建系统发育树，画出两种树的拓扑结构，并比较它们的异同。根据上述分析结果，说明小鼠血红蛋白基因家族和人血红蛋白基因家族异同。（10分）

6. 斑头雁血红蛋白序列、结构、功能、进化分析（10分）1)以“bar-headed goose hemoglobin”检索UniProt/Swiss-Prot序列数据库，该数据库中收录斑头雁序列共_____条，

其中血红蛋白序列______条。斑头雁血红蛋白A链序列登录号为______________，名称为________________。

UniRef数据库中与该序列条目相似性高于90％的序列共_______条，其中Swiss-Prot数据库中收录________条。

下载上述Swiss-Prot数据库中收录的与斑头雁血红蛋白A链相似性高于90％的序列物种序列，进行多序列比对，结果表明，上述序列中变异位点共______个，约占_____%，其中信息位点_____个，约占_____%。

2)从Swiss-Prot数据库中分别下载斑头雁血和灰雁（Graylag goose）红蛋白A链和B链序列进行序列比对，找出其差

异位点，填入下表中：

Species

A chain

B chain

19

Bar-headed goose Gly

Graylag goose Ser

3)用蛋白质结构图形显示软件Swiss-PdbViewer比较斑头雁氧合血红蛋白（1A4F）和灰雁氧合血红蛋白（1FAW）

空间结构。斑头雁氧合血红蛋白B链有___个组氨酸残基，其中______与血色素环中央鉄原子共价结合，键长_____埃；_____与血色素环中央氧原子（OXY150）以氢键结合，键长为____埃；

4)用结构叠合（Fit）方法将斑头雁氧合血红蛋白A链B链二聚体和灰雁氧合血红蛋白A链B链二聚体按α-碳（CA）

叠合，叠合后均方根误差（Root Mean Square Deviation, RMSD）为____埃；

5)找出斑头雁和灰雁血红蛋白A链第119位差异残基；斑头雁血红蛋白中该残基侧链β-碳原子（C B）周围4埃内B

链残基共___个，分别为___________________________，灰雁氧合血红蛋白中该残基侧链β、γ、δ-碳原子（CB、CG、CD）周围4埃内B链残基共___个，分别为_________________________________________。

6)根据上述分析结果，参阅文献“Jessen TH, et al. Adaptation of bird hemoglobins to high altitudes: demonstration of

molecular mechanism by protein engineering. PNAS. 1991, 88(15):6519-22. PMID: 1862080”，简述斑头雁血红蛋白序列、结构、功能和进化关系。