本科院校-基础医学-生物信息学-第十一章 转录调控的信息学分析

本科院校-基础医学-生物信息学-第十一章转录调控的信息学分析

单选题A11.根据已知的转录因子结合位点模体在感兴趣靶基因启动子区域内搜索相应转录因子可能结合位点的研究，称之为答案：(B)A:转录因子结合位点的识别B:转录因子结合位点的定位C:转录因子结合位点的搜索D:转录因子结合位点的匹配E:转录因子结合位点的筛选

单选题A12.ChIP-seq的分辨率是答案：(C)A:1～6bpB:6～20bpC:30～50bpD:60～100bpE:～200bp

单选题A13.ChiP-chip的分辨率是答案：(E)A:1～6bpB:6～20bpC:30～50bpD:60～100bpE:～200bp

单选题A14.从多个基因启动子序列，找出一个或几个转录因子共有结合位点的研究，称之为答案：(A)A:转录因子结合位点的识别B:转录因子结合位点的定位C:转录因子结合位点的搜索D:转录因子结合位点的匹配E:转录因子结合位点的筛选

名词解释题5.转录因子结合位点的定位答案：(根据若干已知的转录因子结合位点的模体，在所研究基因的启动子区域内搜索相应转录因子可能的结合位点，称之为转录因子结合位点的定位。)

名词解释题6.位置频率矩阵答案：(相对于共有序列表示方法，位置频率矩阵可以反映出每个位置上不同碱基出现的概率。该模型的一个前提假设是各个位置上碱基出现的概率相互独立。矩阵每一列表示模体相应位置上四种碱基出现的概率。)

名词解释题7.转录因子结合位点的识别答案：(通过收集可能被同一转录因子调控的基因启动子序列，在其中寻找具有统计显著性的短片段，作为转录因子可能的结合位点，称之为转录因子结合位点的识别。)

名词解释题8.位置权重矩阵答案：(考虑到DNA序列本身有可能存在碱基组成上的偏向性，通常把位置频率矩阵转换为位置权重矩阵，用位置权重矩阵的打分来衡量模体与任意给定序列的匹配程度。)

名词解释题9.序列标识图答案：(序列标识图依次绘出模体中各个位置上出现的碱基，每个位置上所有碱基的高度和反映了该位置上碱基的一致性，每个碱基字母的大小与碱基在该位置上出现的频率成正比。)

名词解释题10.共有序列答案：(转录因子结合位点最简单的表示方法是共有序列。不同基因的启动子区域中，同一转录因子的结合位点并不完全相同。将能与同一个转录因子结合的所有DNA片段按照对应位置进行排列，在每个位置上选择最可能出现的碱基，就组成了该转录因子结合位点的共有序列。共有序列的表示方法简明易懂，却不能够反映每个位置上不同碱基出瑚的概率。)

简答题11.试述转录调控数据库的现状和存在的不足。答案：(现状：已有众多各具特色的数据库和软件资源。TRANSFAC数据库是一个真核生物顺式调控元件和反式作用因子数据库，数据搜集的对象从酵母一直到人类，而且全部是来自实验证实的数据。JASPAR收集有注释的、高质量的多细胞真核生物转录因子结合部位的开放数据库。TRED数据库收集了哺乳动物转录调控元件的数据库，对人、小鼠、大鼠等物种的启动子区域有相对完整的注释。DBTSS由东京大学人类基因组中心维护。目前包含的TSS标签已达3．28times;108个，涵盖了人和小鼠的全长cDNA。这些TSS标签是33种不同的细胞类型或培养条件下获得的。TRRD数据库的数据来源于已发表的科学论文。每一个TRRD的条目里包含特定基因各种结构一功能特性，包括转录因子结合位点、启动子、增强子、沉默子的位置以及基因表达调控模式等。不足：①大多数数据库对于数据的创新、精确性和准确性缺少权威评价，数据过多、重复、分类较粗等；②人类公共数据库中，只有极少数被实验证实的顺式作用元件，绝大多数基因的转录调控区或启动子仍然未知；③采用人类基因组信息来预测植物、真菌等远缘物种的基因结构时，数据准确性不高，但目前针对植物、真菌等的生物信息学数据库远没有人类的全面和完善；④真核生物的顺式作用元件比原核生物的复杂，需要考虑多种因素；⑤基因的转录不仅具有时空性和组织特异性，还呈现网络化，基因转录调控网络的预测方法还较少。因此，高效的实验方法和设计良好的预测软件仍是生物学家面临的严峻课题。)

简答题12.简述P-Match、Patch、MatrixCatch和TESS等程序或软件的主要特点。答案：((1)P-Match：综合了模式匹配和权重矩阵策略两种方法，识别结合位点的准确性被提高。P-Match不仅可以直接搜索转录因子结合位点，而且还可以针对特定组织或器官，如肌肉组织和肝脏等，特异转录因子表达模式进行限定，即只搜索在特定组织或器官表达的转录因子，使输出的结果更集中。(2)Patch：利用模式匹配方法寻找感兴趣序列中潜在的转录因子结合位点。(3)MatrixCatch：利用CE矩阵模型在DNA序列中寻找潜在的转录因子复合元件。(4)TESS：利用位置权重矩阵鉴定转录因子结合位点。)

简答题13.比较TRANSFAC、JASPAR、TRED、DBTSS和TRRD等数据库的优劣势。答案：((1)TRANSFAC：该数据库是一个真核生物顺式调控元件和反式作用因子数据库，数据搜集的对象从酵母一直到人类，而且全部是来自实验证实的数据。TRANsFAC数据库中的数据资源被分为六大数据表，这六个数据表是相互独立的，所以存在冗余现象，应予以筛选；与此同时，同mdash;个转录因子在不同数据表中又可以获得不同的信息描述，起到相互补充的作用。(2)JASPAR：是收集有注释的、高质量的多细胞真核生物转录因子结合部位的开放数据库。所有序列均来源于通过实验方法证实能结合转录因子，而且通过严格的筛选，通过筛选后的序列再通过模体(motif)识别软件ANN-Spec进行联配，它是一个非冗余可靠的转录因子结合部位序列模式。(3)TRED：它收集了哺乳动物转录调控元件的数据库，对人、小鼠、大鼠等物种的启动子区域有相对完整的注释。其启动子数据主要来自某些数据库如GenBank、EPD和DBTSS等中的已知数据，并且使用启动子发现程序FirstEF和mRNA/EST信息以及物种交叉比较进行了测评。TRED数据库还采用人工操作进一步确认了所收集数据的准确性，每一个启动子的注释都有可靠的证据支持。特别是针对与肿瘤发生和发展相关的36个转录因子有详细注释，并能检索36个肿瘤相关转录因子的调控网络。(4)DBTSS：该数据库专门收集用实验方法得到的人类基因的转录起始位点(TSS)数据。目前包含的TsS标签已达3．28times;108个，涵盖了人和小鼠的全长cDNA。这些TSS标签是从33种不同的细胞类型或培养条件下获得的。(5)TRRD：其数据来源于已发表的科学论文，每一个TRRD的条目里包含特定基因各种结构一功能特性，包括转录因子结合位点、启动子、增强子、沉默子的位置以及基因表达调控模式等。)

简答题14.试述转录因子结合位点识别的详细操作流程。答案：(首