医用生物信息基础参考.doc

实验名称：肝细胞核因子1a(HNF1a)基因的生物信息学研究姓名： 班级： 学号： 实验目的：1.掌握中国期刊网全文数据库中原始全文文献的搜索及获得方法。 2.熟悉生物信息学常用网站中的全文或文摘的获得方法。 3.熟悉网络搜索工具，浏览器及生物信息中心，掌握医学信息获取途径。 4.掌握PCR引物的设计原则。学习PCR引物设计软件使用方法，设计基因的引物。 5.了解核酸序列数据生成和常用分析工具；了解序列比对的基本原理，熟悉常见的Blast程序。 6.了解蛋白质分析的基本内容，熟悉常见的蛋白质分析序列；进行蛋白质物理性质的预测和二级结构和折叠预测的在线操作。实验方法和流程：一、 选择研究基因选定感兴趣的基因：在中国期刊网查询与药学有关的基因，查得依地福新是日前所发现的第一个通过激活细胞内FasCD95死亡受体而起作用的抗癌药物。Fas是近年来研究得最为深入的有关细胞凋亡的膜表面分子，阐明它们在凋亡中的作用机制，对深入了解细胞凋亡的机制有重要的意义。登陆西安交通大学主页（/）点击“图书馆”点击“进入图书馆”“查找资料栏”下，点击“网络数据库导航”进入“网络数据库”，点击中文数据库中国期刊全文数据库CJFD（中国期刊网）-CNKI点击登录，进入全文数据库选择检索途径：初级，选择学科范围：勾选“医药卫生”检索项选择“关键词”，检索词输入框键入“青少年糖尿病 基因”，时间默认，点击“检索”在PUBMED中进行外文文献的检索二、 利用生物信息数据库获取基因序列：打开NCBI（）网站，点击左边的下拉条选择“Gene”，输入“HNF1a”显示如下结果： 点击红色有下划线的“HNF1a”,可获得此基因的基本信息，如基因的名称，全名，基因来源物种，基因的其他名称，如下图所示(见下页)： 点击左侧蓝色的nm000545.4llinks“Genebank”可获得基因NHF1a的碱基序列，该基因的CDS为“24.1919”，该基因的NP号为“NP000536”，碱基序列如下图（见下页）：三、 在NCBI中进行Blast比对复制第二步中所得的碱基序列，从NCBI首页点击Blast，可出现下边图示的页面：点击“nucleotide”，可出现下图所示页面，在图示的大框中粘贴碱基序列，按如下所示选择各项目，然后点击“blast”,可出现比对结果（下第二幅图和第三幅图）四、 设计引物 选定需要PCR扩增的目的序列，进行引物设计，本实验中所选基因HNF1a与MODY3有关，查阅文献可知该基因2号外显子上游的内含子由G-A置换与MODY3有密切的关系，故为了深入研究，针对其二号外显子进行引物设计。在NCBI中选择“gene”后可查得有关信息，如下图：在google网页中搜索“primer3”,点击第一条搜索结果，可出现下图所示网页，在最上面的对话框中粘贴HNF1a的碱基序列，按下图所示填写“targets”栏和“Produce site Rages”栏：填写好各栏数据后，点击“Pick Primers”,可得如下结果，下图为首选引物： 下图为备选引物五、 蛋白质分析 在第二步所得页面中点击NP000536,可得基因HNF1a所编码的蛋白质序列，如下图所示：利用ProtParam（www.expasy.ch/tools/protparam.html）查询蛋白质基本性质如下图： 利用TMPred（/cgi-bin/TMPRED_form_parser）预测蛋白质跨膜序列和方向，结果如下图：利用SignslP3.0(http:/www.cbs.dtu.dk/cgi-bin/webface?jobid=signalp,4969A19001B46C57&opt=wait)预测信号肽位置和结构，结果如下图：利用pdb(/pdb/home/home.do )预测蛋白质结构和功能：打开以上网站，找到下图所示页面，点击“here”.将蛋白序列粘贴入“sequence”栏 点击“Evaluate Guery” 六、 分析讨论：1. 通过学习生物信息基础这门课程，使我们掌握了基本的文献检索技巧，为以后的课题选择搜集资料等打下了很好的基础。并且通过学习使我们能够与生物信息大数据库建立连接，取得已有的数据，并初步学会了利用生物信息软件进行操作，为自己以后的研究服务。 2. 在引物设计时，GC含量一