真核生物基因结构的预测分析.ppt

1、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 2009年11月,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（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,7,8,ORF识别：GENSCAN,/GENSCAN.html,9,9,GENSCAN输出结果：文本,10,10,GENSCAN输出结果：图形,11,ORF识别

2、： 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,16,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(Transcription

3、 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),17,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,18,启动子结合位点分析常用软件,19,启动子预测：PromoterScan,/molbio

4、/proscan/,20,PromoterScan输出结果,21,转录起始位点数据库：DBTSS,http:/dbtss.hgc.jp/,22,DBTSS搜索工具条,23,DBTSS搜索结果,24,FXYD5基因的启动子区域显示,DBTSS图例说明,25,ALB基因的启动子区域显示,26,下载启动子序列,27,课堂练习,1 使用PromoterScan 预测clone.fasta里面的潜在外显子。 2 利用DBTSS数据库搜索基因的转录起始位点和可能的上游调控序列。,28,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,富含CpG二核苷酸成分,CpG岛

5、的预测：CpGPlot,http:/www.ebi.ac.uk/emboss/cpgplot/index.html,30,GENESCAN 预测结果 起始为532bp 终止于51783bp,31,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,32,转录终止信号polyA预测：POLYAH,33,GENESCAN预测结果 PolyA位点52398bp,POLYAH输出结果,34,课堂练习,使用CpG plot预测clone.fasta中的CpG岛。 使用POLYAH预测clone.fasta中的POLYA剪切位点。,35,内含子/外显子剪切位点识

6、别,如何分析mRNA/cDNA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

7、的相似性好的一系列mRNA序列。,41,Spidey序列提交页面,42,Spidey输出结果,43,GENSCAN与Spidey结果比较,44,课堂练习,练习两种预测剪切位点的软件的使用，NetGene2和Spidey。 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。,45,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,46,选择性剪接的类型,选择性剪切的五种类型: 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.,47,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,48,选择性剪切查询：ASTD数据库,http:/www.ebi.ac.u