犬干扰素基因的生物信息学分析

犬的α干扰素CaIFN-a的生物信息学分析

摘要：犬的α干扰素（CaIFN- α)具有广谱抗病毒、抗肿瘤、抑制细胞增殖以及提高免疫功能等作用，有很高的研究应用价值。利用生物信息学的方法与手段对犬的α干扰素基因序列进行分析对重组干扰素的基因设计，蛋白大量表达乃至临床应用均具有极大地意义。

关键词：生物信息，犬的α干扰素；序列分析

Bioinformatics analysis of CaIFN-a

Abstract：Dogs α interferon (CaIFN-α) has broad-spectrum anti-viral, anti-tumor, inhibition of cell proliferation and enhance immune function, has high research value. Bioinformatics methods and means of interferon-α gene sequences were analyzed dogs genetically engineered recombinant interferon, a large number of protein even have clinical applications are greatly significant.

Keywords: Bioinformatics；CaIFN- α; Sequence analysis

前言：干扰素（Interferon,IFN）是人和动物细胞受到病毒感染，或者核酸、细菌内毒素、促细胞分裂素等干扰素诱生剂刺激后，由巨噬细胞、淋巴细胞等产生的一种高活性、多功能糖蛋白。在正常机体的脾、肝、肾、外周血淋巴细胞和骨髓中都可以检出。具有广谱抗病毒、抗肿瘤和增强免疫等多生物活性，为现今一种最理想的抗病毒生物制剂。干扰素分为两大类：Ⅰ型和Ⅱ型[1]。Ⅰ型干扰素由白细胞产生，主要功能为抗病毒、免疫激活和细胞生长调节。在发挥抗病毒作用时，并不是其直接杀伤或抑制病毒，而是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白，此类蛋白能够抑制病毒DNA和RNA的复制，提高免疫机能，达到预防和治疗病毒病的效果[2]。α干扰素属于I型干扰素。犬的α干扰素（CaIFN- α)具有广谱抗病毒、抗肿瘤、抑制细胞增殖以及提高免疫功能等作用，有很高的研究应用价值，研究发现CaIFN- α对临床犬瘟热、犬细小病毒感染和犬冠状病毒感染等均有较好的治疗效果。因此CaIFN- α作为抗病毒药物和免疫佐剂应用于犬传染病的防治具有广泛的临床应用前景。

随着信息时代的迅猛发展,软硬件的快速更新,生物信息学这一集合了生命科学与计算机科学等众多领域的交叉学科的日益成熟,为后基因组时代的研究提供了更快、更新、更准确的研究手段[3]。生物信息学包含了生物信息的获取、处理、储存、分析和解释等方面,集合数学、统计、计算机与生物医学等工具研究,阐明大量生物学数据所包含的生物学意义。也就是说,生物信息学是把核酸、蛋白质等生物大分子的数据库作为主要的研究对象,并结合数学、统计、计算机科学等研究手段来对大量生物学原始试验数据进行存储、整理、管理、注释、加工,使之成为具有明确生物学意义的生物信息[4]。利用生物信息学的方法与手段对犬的α干扰素基因序列进行分析对重组干扰素的基因设计，蛋白大量表达乃至临床应用均具有极大地意义。

1.材料与方法

1.1材料：犬的α干扰素CaIFN-a基因 NCBI：GenBank: AB102731.2

1.2生物信息学方法

开放阅读框（ORF）分析、同源性分析、、系统进化树分析、蛋白质电荷分析、蛋白质结构预测。

2.生物信息学分析结果

2.1获取基因序列全长

使用NCBI：/ 检索AB102731.2得到犬的α干扰素基因序列如下：

ORIGIN GenBank格式：ORIGIN

1 atggccctgc cctgctcctt ctcggtggcc ctggtgctgc tcagctgcca ctccctgtgc 61 tgtctggctt gcgacctgcc cgacacccac agcctgcgca actggagggt cctgacgctc 121 ctgggacaga tgaggagact ctccgccagc tcttgtgacc actacaccac tgactttgcc 181 ttccccaagg aactgtttga tggccagcgg ctccaggagg cgcaagccct ctctgtggtc 241 cacgtgatga cccagaaggt cttccacctc ttctgcacga acatgtcctc tgctccttgg 301 aacatgaccc tcctggagga attgtgctcg gggctctctg agcagctgga tgacctggat 361 gcctgtcccc tgcaggaggc agggctggcc gagacccccc tcatgcatga agactccacc 421 ctgaggacct acttccaaag gatctccctc tacctgcaag acaggaacca cagcccgtgt 481 gcctgggaga tggtccgagc agaaatcggg agatccttct tctccttgac catcttgcaa 541 gaaagagtaa ggaggaggaa atga

FASTA格式序列：>gi|38198218|dbj|AB102731.2| Canis lupus familiaris ifn-a gene for interferon-alpha subtype 4, complete cds ATGGCCCTGCCCTGCTCCTTCTCGGTGGCCCTGGTGCTGCTCAGCTGCCACTCCCTGTGCTGTCTGGCT TGCGACCTGCCCGACACCCACAGCCTGCGCAACTGGAGGGTCCTGACGCTCCTGGGACAGATGAGGAGA CTCTCCGCCAGCTCTTGTGACCACTACACCACTGACTTTGCCTTCCCCAAGGAACTGTTTGATGGCCAG CGGCTCCAGGAGGCGCAAGCCCTCTCTGTGGTCCACGTGATGACCCAGAAGGTCTTCCACCTCTTCTGC ACGAACATGTCCTCTGCTCCTTGGAACATGACCCTCCTGGAGGAATTGTGCTCGGGGCTCTCTGAGCAG CTGGATGACCTGGATGCCTGTCCCCTGCAGGAGGCAGGGCTGGCCGAGACCCCCCTCATGCATGAAGAC TCCACCCTGAGGACCTACTTCCAAAGGATCTCCCTCTACCTGCAAGACAGGAACCACAGCCCGTGTGCC TGGGAGATGGTCCGAGCAGAAATCGGGAGATCCTTCTTCTCCTTGACCATCTTGCAAGAAAGAGTAAGG AGGAGGAAATGA

2.2 同源性分析网址如下：/Blast.cgi。序列AB102731.2的blast 分析结果如图2.2.1所示。