真核生物基因结构的预测分析方法(软件).ppt

1,实习二真核生物基因结构的预测分析,浙江加州国际纳米技术研究院2010年11月,苏锟楷楼小燕韩序蒋琰,2,课程内容,基因组学,转录物组学,蛋白质组学,系统生物学,3,基因组序列cDNA序列,基因组功能分析,4,真核生物基因的主要结构,5,基因结构分析常用软件,6,开放读码框的识别,开放读码框（openreadingframe,ORF)是一段起始密码子和终止密码子之间的碱基序列ORF是潜在的蛋白质编码区,7,8,ORF识别：GENSCAN,/GENSCAN.html,选择物种类型,9,9,GENSCAN输出结果：文本,10,10,GENSCAN输出结果：图形,11,ORF识别：GenomeScan,/genomescan.html,12,GenomeScan输出结果：文本,13,GenomeScan输出结果：图形,14,课堂练习,1使用GENESCAN预测序列中可能的ORF。2使用GENOMESCAN预测序列中可能的ORF。练习用的序列文件在c:zcnishixi2文件下，名字为clone.fasta，使用写字板打开查看。,15,转录调控序列分析CpG岛、转录终止信号和启动子区域的预测,16,CpG岛的预测,CpG岛常位于真核生物基因转录起始位点，GC含50%，长度200bp的一段DNA序列。,17,CpG岛的预测：CpGPlot,http:/www.ebi.ac.uk/emboss/cpgplot/index.html,19,GENESCAN预测结果起始为532bp终止于51783bp,20,转录终止信号,上游作用元件：AAUAAA,下游作用元件：GCrich二重对称区、UUUUUU,21,转录终止信号预测：POLYAH,22,GENESCAN预测结果PolyA位点52490bp,POLYAH输出结果,23,启动子区结构,启动子（Promoter）位于结构基因5端上游，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA结合并具有转录起始的特异性。转录起始位点(Transcriptionstartsite,TSS)PYCAPY（嘧啶）核心启动子元件(Corepromoterelement)TATAbox，Pribnowbox（TATAA)上游启动子元件(Upstreampromoterelement，UPE)CAATbox，GCbox，SP1，Otc增强子(Enhancer),24,原核和真核生物基因转录起始位点上游区结构,原核生物,真核生物,上游启动子元件，UPE,核心启动子元件,转录起始位点,25,启动子结合位点分析常用软件,26,启动子预测：PromoterScan,/molbio/proscan/,2019/12/13,27,可编辑,28,PromoterScan输出结果,预测可能的转录因子,转录因子在提交序列中的位置,29,课堂练习,1使用CpGPlot预测基因的CpGisland位置。2使用PolyAH预测基因可能的转录终止的位置。3使用PromotorScan寻找基因上游序列里可能的转录因子调控区域。,基因密码子偏好性,30,1.研究蛋白质结构功能中的作用2.在表达外源基因方面的作用3.在生物信息学研究中的作用,基因密码子偏好性:CodonW,31,粘帖目的序列,密码子表的选择,如需计算FOP/CBI选择相应物种,如需计算CAI选择相应物种,输出格式(默认不选),汇总所有基因的信息,32,参数选择,计算所有指数,选择导入对应物种CAIFOPCBI数据,计算有效密码子数,计算GC含量,计算GC3s含量,计算同义密码子数量,计算同义密码子第三位碱基组成,密码子总数,33,各项指数输出结果,密码子使用频率,CodonW结果界面,课堂练习,使用CodonW分析基因的密码子使用偏好，了解密码子偏好分析中各指数的含义。,34,35,内含子/外显子剪切位点识别,如何分析核酸序列中的外显子组成？通过对特征序列(GT-AG)的分析进行直接的预测基因预测软件（NetGene2）与相应的基因组序列比对，分析比对片段的分布位置（Spidey）,36,37,剪切位点识别：NetGene2,http:/www.cbs.dtu.dk/services/NetGene2/,38,NetGene2输出结果,39,mRNA剪切位点识别：Spidey,NCBI开发的在线预测程序用于mRNA序列同基因组序列比对分析,/spidey,40,Spidey同源序列的获得:序列比对,通过BLAST进行序列比对，找到可能同源的相似性好的一系列mRNA序列。,41,输入相似性序列,选择物种,42,Spidey输出结果,43,课堂练习,1练习两种预测剪切位点的软件的使用，NetGene2和Spidey。2Spidey的同源序列文件保存在c:zcnishixi2文件下，名字为Spidey.txt，使用写字板打开查看。,44,选择性剪切（Alternativesplicing）分析,选择性剪接是调控基因表达的重要机制了解不同物种、细胞、发育阶段、环境压力下基因的调控表达机制,45,选择性剪接的类型,选择性剪切的五种基本类型:内含子保留.5端选择性剪切位点.3端选择性剪切位点.外显子遗漏.互斥外显子.,46,查询选择性剪切相关的网站,从已知基因的功能推测剪切机制,47,选择性剪切查询：ASTD数据库,http:/www.ebi.ac.uk/astd/mai