实用生物信息技术第一次作业

实用生物信息技术课程第1 次作业
网络书籍、文档和文献资源检索和应用
一、分子月报（Molecular of the Month）：
1) 按功能分类，网站的生物大分子分为哪几大类？
1、DNA, RNA, and Protein Synthesis - building the molecules of life
2、Enzymes - the cell's chemists
3、Molecular Infrastructure - supporting cells, tissues and organisms
4、Transport - delivering the cell's resources
5、Biological Energy - capturing and converting sources of power
6、Molecules and the Environment - proteins with global impact
7、Photosynthesis - capturing energy from the sun
8、Molecular Motors - directed motion at the molecular level
9、Cellular Signaling - sending and receiving molecular message
二、2000 年12 篇月报中描述的蛋白质分子，你熟悉的有哪些？Pepsin胃蛋白酶)
Nucleosome 核小体
DNA Polymerase
Myoglobin 肌红蛋白
三、有关DNA、rRNA、tRNA 的月报有哪几篇？
1、DNA
2、Transfer Ribonucleic Acid (tRNA)
3、Transfer-Messenger RNA
四、该网站中和DNA 复制相关的蛋白质分子有哪些？
1、DNA Helicase 解旋酶
2、DNA Polymerase 聚合酶
3、Sliding Clamps
4、DNA ligase 连接酶
五、该网站中介绍的病毒有哪些？
HIV
Adenovirus腺病毒
Ebola Virus Proteins 埃博拉病毒
Bacteriophage phiX174 噬菌体病毒
Dengue Virus 登革病毒
HIV艾滋病毒
Poliovirus and Rhinovirus脊髓灰质炎病毒
Simian Virus 40
Tobacco Mosaic Virus烟草花叶病毒
六、该网站中你熟悉的酶分子有哪些？
DNA Polymerase
RNA Polymerase
cAMP-dependent Protein Kinase (PKA)
Acetylcholinesterase乙酰胆碱酯酶
Pepsin胃蛋白酶
Topoisomerases拓扑异构酶
Aminoacyl-tRNA Synthetases氨酰tRNA合成酶
DNA Ligase连接酶
七、阅读该网站关于血红蛋白的短文，说明其结合和释放氧气时不同亚基之间如何协同作用。

血红蛋白是一个别构蛋白质，别构效应为第1个亚基与O2结合后其他亚基与O2的相继结合越来越容易，第4个亚基的氧结合常数可比第1个的大数百倍。

这是因为第1个亚基结合O2后引起血红蛋白分子的构象变化，促使其他亚基与O2结合，释放氧的过程也是这样
八、阅读该网站关于流感病毒神经氨酸酶（Influenza Neuraminidase）的短文，说明其
结构特征和作用机制。

H1N1指代指覆盖病毒表面的两个分子：血凝素和神经氨酸酶。

在一起，这两个分子控制病毒的感染性。

血凝素在病毒接近细胞时起主要作用，与细胞表面上的多糖链结合，然后将病毒基因组注射入细胞中。

另一方面，神经氨酸酶在病毒离开感染的细胞后起主要作用。

它确保病毒不会卡在这些多糖链的末端阻止在细胞表面上。

神经氨酸酶，由排列在正方形中的四个相同的亚基组成。

它通常通过长的蛋白质茎（未示出）连接到病毒表面。

活性位点在上表面上的深凹陷中。

它们结合多糖链并在末端剪除糖。

神经氨酸酶的表面由几个多糖链修饰（在这个结构中看向上和向下延伸），其类似于装饰我们自己的细胞表面蛋白的多糖链
九、列举该网站中与你研究方向相关的生物大分子
Antibodies
cAMP-dependent Protein Kinase
G Proteins
Glucose Oxidase
十、阅读你最感兴趣的生物大分子，阐述该分子的结构、功能特点。

Antibodies
抗体是我们的分子监督者，等待和观察病毒，细菌和其他不受欢迎的访客。

抗体在血液中循环，仔细检查它们接触的每个物体。

当他们发现一个陌生的外来物体时，它们紧紧地粘在其表面上。

在病毒如鼻病毒或脊髓灰质炎病毒的情况下，结合的抗体的涂层可能足以阻断感染。

然而，单独的抗体与细菌不匹配。

当抗体结合细菌表面时，它们作为标志物警告免疫系统中可用的其他强大的防御机制。

抗体和许多在免疫系统中使用的其他分子具有独特的形状。

通常，它们由几个柔性臂组成，在每个臂的末端具有结合位点。

这是完全有道理的：因为抗体不提前知道他们可能会战斗的攻击者，他们保持他们的选择开放。

柔性臂允许结合位点一起工作，用
两个臂抓在具有不同总体形状的目标上。

这里显示的抗体，从PDB条目1igt，有两个结合位点，两个臂的顶端向右和左顶部延伸。

注意，将这些臂连接到底部中心区域的薄的柔性链。

一些抗体具有将臂连接在一起的更长的柔性接头，使得当在表面上发现购买时它们甚至更加宽容。

其他抗体具有四个或十个结合位点，因此每个接触可以更弱，并且仍然允许整个抗体牢固结合。

十一、蛋白质分子精选（Protein Spotlight）和分子月报（Molecule of the Month）相比，该网站在文章内容、写作风格、数据
库链接、文献引用等方面有什么特点？
蛋白质分子精选中是通过一个个小故事和与该蛋白质相关的人物故事的介绍贯穿的，而分子月报是以百科形式，有PDB的链接和参考文献。

十二、阅读该网站关于胰岛素分子的短文，说明作者将其称作“20 世纪蛋白质分子的代表”的原因。

胰岛素是20世纪第一个实现化学合成，纯化结晶出来的蛋白通过生化的方式制造的蛋白，所以称为“20 世纪蛋白质分子的代表”
十三、阅读该网站关于绿色荧光蛋白（GFP）短文（The greenest of us all）以及相关文献，说明该蛋白质分子的结构功能特点。

纯净的GFP的解决方案在典型的室内灯光下看起来黄色，但是当在户外在阳光下拍摄时，它们以明亮的绿色发光。

蛋白质吸收来自太阳光的紫外光，然后将其作为低能绿光发射。

GFP是一种现成的荧光蛋白，具有内置的所有自己的光处理机器，仅使用氨基酸构建。

它具有三个氨基酸的特殊序列：丝氨酸- 酪氨酸- 甘氨酸（有时，丝氨酸被相似的苏氨酸替代）。

当蛋白质链折叠时，该短段被埋在蛋白质深处。

然后，发生几种化学转化：甘氨酸与丝氨酸形成化学键，形成新的闭合环，其然后自发脱水。

最后，在一小时左右的时间内，来自周围环境的氧攻击酪氨酸中的键，形成新的双键并产生荧光发色团。

该网站中与你研究方向相关的蛋白质分子有哪些？简述它们的生物学功能。

抗体是我们的分子监督者，等待和观察病毒，细菌和其他不受欢迎的访客。

抗体在血液中循环，仔细检查它们接触的每个物体。

当他们发现一个陌生的外来物体时，它们紧紧地粘在其表面上。

在病毒如鼻病毒或脊髓灰质炎病毒的情况下，结合的抗体的涂层可能足以阻断感染。

然而，单独的抗体与细菌不匹配。

当抗体结合细菌表面时，它们作为标志物警告免疫系统中可用的其他强大的防御机制。

NCBI 免费书籍（Bookshelf）
1) 浏览该免费书籍目录，与你研究方向最相关的书有哪几本？
GeneReviews庐[Internet].
Pagon RA, Adam MP, Ardinger HH, et al., editors.
Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993-2017
Molecular Imaging and Contrast Agent Database (MICAD) [Internet].
Bethesda (MD): National Center for Biotechnology Information (US); 2004-2013.
浏览该免费书籍目录，其中生物化学、分子生物学、细胞生物学和遗传学相关书籍
有哪些？列出你最感兴趣的书名和作者。

Griffiths AJF, Gelbart WM, Miller JH, et al. Modern Genetic Analysis. New York:
W. H. Freeman; 1999.
Dean L, McEntyre J. The Genetic Landscape of Diabetes [Internet]. Bethesda
(MD): National Center for Biotechnology Information (US); 2004.
Strachan T, Read AP. Human Molecular Genetics. 2nd edition. New York:
Wiley-Liss; 1999.
Mapping Protein/DNA Interactions by Cross-Linking [Internet]. Paris: Institut
national de la santé et de la recherche médicale; 2001.
Molecular Biology of the Cell. 4th edition.
Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al.
采用限制检索条件策略（Limits），分别检索生物化学（Biochemistry）、分子生物学（Molecular Biology）和疾病（Disease）三类书籍中血红蛋白（Hemoglobin），比
较检索结果。

Biochemistry
Biochemistry. 5th edition.
Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6th edition.
Molecular Biology
Molecular Biology of the Cell. 4th edition.
Molecular Cell Biology. 4th edition.
Human Molecular Genetics. 2nd edition.
The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition.
Disease
GeneReviews™
Guidelines for the Clinical Management of Thalassaemia[Internet]. 2nd
Revised edition.Defining and Defeating the Intolerable Burden of Malaria III: Progress and Perspectives: Supplement to V olume 77(6) of American Journal of Tropical
Medicine and Hygiene.
Expert Panel Report 3: Guidelines for the Diagnosis and Management of Asthma.
Jasper's Basic Mechanisms of the Epilepsies [Internet]. 4th edition.
Imitators of Epilepsy. 2nd edition.
Parkinson's Disease: Diagnosis and Clinical Management.
列举3-5 个与你研究课题相关的关键词（英文）；以上述关键词检索相关类别的书籍，可在哪几本书中检索到相关信
Examining a Developmental Approach to Childhood Obesity: The Fetal and Early Childhood Years: Workshop Summary.
Food and Nutrition Board; Institute of Medicine.
Washington (DC): National Academies Press (US); 2015 Sep 8
根据以上检索信息，简述与你研究领与你课题相关的方面，已有哪些研究基础
Fiaf基因表达与甘油三酯合成及脂肪贮存有关。

Fiaf作为强大的内分泌信号,激活Tie2受体,起始胞内信号转导,抑制脂蛋白脂肪酶活性和甘油三酯在脂肪细胞的沉积。

肠道微生物能抑制Fiaf在肠道上皮细胞中表达。

肠道微生物区系对Fiaf表达的抑制,或者Fiaf基因的缺失突变都能导致肠道上皮细胞中Fiaf表达量的降低,减弱Fi2af对LPL 活性的抑制,促进甘油三酯在脂肪细胞中的贮存。

而无菌饲养的Fiaf + / +小鼠的Fiaf 表达量较高,有效抑制了LPL活性和脂肪贮存,同时还能促进脂肪酸氧化和体内的无效循环,减少脂肪贮积,降低了产生肥胖的风险
PubMed 文献摘要数据库
PubMed 生物医学文献摘要数据库和PubMed Central 全文数据库有哪些主要区别？PubMed 不提供文献全文；
PubMed Central 全文数据库提供文献全文。

生物信息学（Bioinformatics）在MeSH 数据库中归哪个主题词？其研究方向和范
围包括哪些？
Computational Biology
研究方向和范围包括：
Genomics11
Metabolomics [H01.158.273.180.599]
Systems Biology [H01.158.273.180.800]
何谓PubMed 检索时的Stop 词？常见Stop 词有哪些？
S top 词即为“禁用词”，是检索中的无效词汇
常见Stop 词有a, about,all, almost, also, although, always, among, an, and,
another, any, are, as, at, be,
简述PubMed 高级检索的用法。

PubMed 高级检索可限定检索范围，作者、通讯地址、发表日期、杂志。

以作者单位（Affiliation）分别检索农科院和你所在研究所，共检索到多少文献？
其中2013 年以来发表的有多少篇？列出与你研究方向相关的前10 篇论文目录。

9) 以你研究方向和课题相关的关键词，检索PubMed，共检索到多少篇相关文献？检索你导师或你所在实验室2000 年以来发表的论文，列出与你研究方向相关的前10
篇论文目录。

Isolated exopolysaccharides from Lactobacillus rhamnosus GG alleviated adipogenesis mediated by TLR2 in mice.
Zhang Z, Zhou Z, Li Y, Zhou L, Ding Q, Xu L.
Sci Rep. 2016 Oct 27;6:36083. doi: 10.1038/srep36083.
PMID:27786292
Secretory expression of a heterologous protein, Aiio-AIO6BS, in Bacillus subtilis via a non-classical secretion pathway.
Pan X, Yang Y, Liu X, Li D, Li J, Guo X, Zhou Z.
Biochem Biophys Res Commun. 2016 Sep 16;478(2):881-6. doi: 10.1016/j.bbrc.2016.08.045. PMID: 27514447
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Chem Commun (Camb). 2016 Aug 16;52(68):10427-30. doi: 10.1039/c6cc05974k.
PMID: 27487940
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Fish Shellfish Immunol. 2016 Sep;56:263-71. doi: 10.1016/j.fsi.2016.07.001.
PMID: 27393237
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J Nutr. 2016 May;146(5):1132-40. doi: 10.3945/jn.115.229377.
PMID: 27075912
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