真核生物基因结构的预测分析方法(软件).ppt

1、a,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,a,2,课程内容,基因组学,转录物组学,蛋白质组学,系统生物学,a,3,基因组序列cDNA序列,基因组功能分析,a,4,真核生物基因的主要结构,a,5,基因结构分析常用软件,a,6,开放读码框的识别,开放读码框（open reading frame, 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,a,7,a,8,ORF识别：GENSCAN,/GENSCAN.html,a,9,9,GENSCAN输出结

2、果：文本,a,10,10,GENSCAN输出结果：图形,a,11,ORF识别： GenomeScan,/genomescan.html,a,12,GenomeScan输出结果：文本,a,13,GenomeScan输出结果：图形,a,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。,a,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,a,16,CpG岛的预测,CpG岛 常位于

3、真核生物基因转录起始位点，GC含50% ，长度200bp的一段DNA序列。,a,17,a,18,CpG岛的预测：CpGPlot,http:/www.ebi.ac.uk/emboss/cpgplot/index.html,a,19,GENESCAN 预测结果 起始为532bp 终止于51783bp,a,20,转录终止信号,上游作用元件：AAUAAA,下游作用元件：GC rich二重对称区、UUUUUU,a,21,转录终止信号预测：POLYAH,a,22,GENESCAN预测结果 PolyA位点52490bp,POLYAH输出结果,a,23,启动子区结构,启动子（Promoter） 位于结构基因5

4、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(Transcription start site, TSS) PYCAPY（嘧啶） 核心启动子元件(Core promoter element) TATA box，Pribnow box （TATAA) 上游启动子元件(Upstream promoter element，UPE) CAAT box，GC box，SP1，Otc 增强子(Enhancer),a,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,a,25,启动子结合位点分析

5、常用软件,a,26,启动子预测：PromoterScan,/molbio/proscan/,a,27,PromoterScan输出结果,a,28,课堂练习,1 使用CpG Plot预测基因的CpG island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。,a,29,基因密码子偏好性,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,a,30,基因密码子偏好性: CodonW,a,31,参 数 选 择,a,32,

6、CodonW结果界面,a,33,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。,a,34,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）,a,35,a,36,剪切位点识别：NetGene2,http:/www.cbs.dtu.dk/services/NetGene2/,a,37,NetGene2输出结果,a,38,mRNA剪切位点识别：Spidey,NCBI开发的在线预测程序 用于mRNA序列同

7、基因组序列比对分析,/spidey,a,39,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。,a,40,a,41,Spidey输出结果,a,42,课堂练习,1 练习两种预测剪切位点的软件的使用，NetGene2和Spidey。 2 Spidey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。,a,43,选择性剪切（Alternative splicing）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,a,44,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.,a,45,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,a,46,选择性剪切查询：ASTD数据库,http:/www.ebi.ac.uk/astd