当前课程知识点：分子生物学 > 第六章 基因结构与功能分析 > 第1节 基因结构与功能的生物信息学分析原理 > 基因结构与功能的生物信息学分析原理
同学们好
我是中南大学湘雅三医院的邓昊
今天我给大家介绍的这个知识点是
基因结构与功能的生物信息学分析原理
我们看利用
核苷酸数据库进行基因序列同源性比对
BLAST是目前应用最为广泛的一个序列数据库
搜索程序家族
选择合适的BLAST程序
可进行核苷酸序列
蛋白质序列的相似性搜索
BLASTn 它数据库的类型是DNA
查询序列是DNA
BLASTp 它的查询序列是蛋白质
数据库类型也是蛋白质
BLASTx查询序列是DNA
它的数据库类型是蛋白质
tBLASTn和tBLASTx
也是应用的比较广泛的搜索程序
利用核苷酸数据库进行基因序列同源性比较
它是利用数据库对核苷酸序列进行相似性搜索
可比对两条或多条核酸序列之间的相似性
也可以分析相似性序列
碱基及氨基酸之间的对应位置关系
被比较序列相似性高
说明可能是来源共同
祖先序列的同源序列
同源性序列比对是最常用的方法
它可用于一组相关基因
或不同生物物种间的基因或基因组的比较
它利于新基因或非编码序列新元件的发现
对真核基因组的进化机制进行推论
并绘制进化系统树
利用基因组数据库查询和定位基因序列
它可以检索比对已知的基因序列
可根据基因的名称到NCBI的GenBank中
搜索数据库中的基因序列
也可以通过文献
提供基因的ID
从GenBank中的Nucleotide栏搜索
如果是通过克隆操作获得的目的基因序列
可将该基因序列从数据库中查出来
再利用BLAST直接进行两两比对即可
这样的话就可以比对和延伸DNA序列
如何利用基因数据库查找和定位基因序列呢
为了了解一段DNA序列的结构特征
可进行同源性比较
并根据一定的同源性关系再定向搜索
以前我们常常利用GenBank的
表达序列标签数据库
对未知的DNA序列进行相似性搜索
如果未知的DNA序列开放阅读框
或其序列的推导产物与蛋白质数据库
比对发现有较高的相似性的时候
就可以推测该DNA片段
极可能是基因的外显子
就是外显子 它一般是编码蛋白质的
通过序列比对
就可以推论它是外显子
对已知基因用不同的
生物基因组数据库进行同源性比较
根据基因编码区有高度同源性的特征
通过Genome View进行基因作图和基因定位
可以推测基因在染色体的位置
观察基因组图谱中其上下游的相关信息
可以从相应的染色体区域进行精确的定位
利用生物信息学方法进行基因功能注释
可以通过核酸或氨基酸的序列比对
预测基因功能
它预测基因功能的依据仍然是同源性比较
通过生物信息学方法
分析蛋白质结构域来预测蛋白质的功能
但序列比对未见明显整体同源性时
而在两个无明显亲缘关系的基因之间
出现局部氨基酸序列相似的区段
则可能是功能的核心区域
如何利用生物网络系统研究基因的
生物学功能呢
它可以利用生物网络研究基因调控
利用计算机处理和基因表达差异分析
可识别不同条件下
基因的表达水平和表达模式
也可以利用已知的实验数据
和生物学知识进行通路推断
寻找信号转导途径中
各种信号分子
和蛋白质间的相互作用关系
阐明其在基因调控
正常生理活动和疾病发生中的作用
这就是利用生物网络来研究信号转导
利用生物网络还可以研究代谢途径
就是将细胞内的代谢活动中
所有的生化反应表示为代谢网络
则网络中所有的化合物和酶的相互作用
反映了生物体的整体代谢功能
利用生物网络
还可以研究蛋白质相互作用
阐明蛋白质相互作用的完整
网络结构 不仅对蛋白质功能
有更全面的了解
而且有助于从系统的角度
加深对细胞结构和功能的认识
这个知识点就介绍到这里
谢谢大家
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--分子生物学的定义
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-第一章 课件
--第一章 课件
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--染色体
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--Y连锁遗传病
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--基因的概念和组构
-第2节 基因分型
--基因分型
-第3节 基因组
--基因组
-第五章 测试
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--第五章 课件
-第1节 基因结构与功能的生物信息学分析原理
-第2节 基因启动子及调控序列的结构分析方法
-第3节 基因编码区结构分析方法
-第4节 基因功能分析方法
--基因功能分析方法
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-第1节 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
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-第3节 染色质重塑与基因表达的表观遗传调控
-第七章 测试
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--基因治疗的策略
-第2节 基因转移技术
--基因转移技术
-第3节 基因干预
--基因干预
-第4节 基因治疗的应用研究
-第八章 测试
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-第2节 蛋白质分子的定位
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-第4节 蛋白质的降解
--蛋白质的降解
-第九章 测试
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-第1节 长链非编码RNA
--长链非编码RNA
-第十章 测试
-第十章 课件
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--PCR技术概述
-第2节 PCR实验要点
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