第九章 核酸序列的其他分析方法
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生物信息学. 第九章 核酸序列的其他分析方法. 1. 确定 DNA 序列的分子量和碱基组成. 分子量( molecular weight ). 单链 DNA ( single strand DNA , ssDNA ) 双链 DNA ( double strand DNA , dsDNA ). 碱基组成( composition ). 各种碱基数量 各种碱基比例. 分析举例. 下载 BioEdit 分析工具 http://www.mbio.ncsu.edu/BioEdit/bioedit.html. 在本地计算机上利用 BioEdit 工具进行分析. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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第九章
核酸序列的其他分析方法
生物信息学
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1. 确定 DNA 序列的分子量和碱基组成
分子量( molecular weight ) 单链 DNA ( single strand DNA , ssDNA ) 双链 DNA ( double strand DNA , dsDNA )
碱基组成( composition ) 各种碱基数量 各种碱基比例
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分析举例
下载 BioEdit 分析工具 http://www.mbio.ncsu.edu/BioEdit/bioedit.html
在本地计算机上利用 BioEdit工具进行分析
拷贝 fasta 格式的序列,在 BioEdit 分析工具的“ File”栏目选择“ New from Clipboard” 输入序列
选择被粘贴序列的名称,在“ Sequence” 栏目点击“ Nucleic Acid→Nucleotide Composition”
文字分析结果和图形结果
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2. 序列变换
AAAAATGGCCATGGGTCCACACGCAGTGAGATGAATGCTAGATCTCAC 原始 DNA 序列
TTTTTACCGGTACCCAGGTGTGCGTCACTCTACTTACGATCTAGAGTG
互补序列( complement
)CACTCTAGATCGTAAGTAGAGTGACGCACACCTGGGTACCGGTAAAAA
反向序列( reverse
)
GTGAGATCTAGCATTCATCTCACTGCGTGTGGACCCATGGCCATTTTT
反向互补序列( reverse compleme
nt)
AAAAAUGGCCAUGGGUCCACACGCAGUGAGAUGAAUGCUAGAUCUCAC
RNA 序列
DNA - DNA 序列之间变换 DNA - RNA 序列之间变换
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分析举例
在本地计算机上利用 BioEdit 工具进行分析
拷贝 fasta 格式的序列,在 BioEdit 分析工具的“ File”栏目选择“ New from Clipboard” 输入序列
选择被粘贴序列的名称,在“ Sequence” 栏目点击“ Nucleic Acid→Complement” 获得互补序列、“ Nucleic Acid→Reverse Complement” 获得反向互补序列、“ Nucleic Acid→DNA-RNA”获得 RNA 序列
在“ Edit” 栏目选择“ Copy Sequence to clipboard (Fasta Format)” 将获得的序列粘贴到另一个文件
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DNA -蛋白质序列之间变换
AAAAATGGCCATGGGTCCACACGCAGTGAGATGAATGCTAGATCTCACGAG K N G H G S T R S E M N A R S H E
阅读框 1K M A M G P H A V R * M L D L T R阅读框 2K W P W V H T Q * D E C * I S R阅读框 3
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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gorf/
确定开放读码框( ORF )
ORF finder
输入序列或注册号,选择密码表
显示结果,进行选择
翻译为蛋白质
序列比对、更改显示格式
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分析方法-翻译全长 DNA 序列(举例 1 )
在本地计算机上利用 BioEdit 工具进行分析
拷贝 fasta 格式的序列,在 BioEdit 分析工具的“ File”栏目选择“ New from Clipboard” 输入序列
选择被粘贴序列的名称,在“ Sequence” 栏目点击“ Nucleic Acid→Translate →Frame 1” 获得氨基酸序列
分析结果
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分析方法-翻译选择的 DNA 序列区段(举例 2 )
在 SRS 检索主页( http://srs.ebi.ac.uk)点击“ Tools”
在 Tools网页选择“ Nucleic Tools→Nucleic Translati
on →ShowseqN” ,点击“ Launch”
在 ShowseqN网页粘贴序列,选择阅读框和密码表类型,确定翻译区域
分析结果
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3. 分析限制性内切酶切割位点
展示 DNA 序列的酶切位点图 分离克隆基因或特定的 DNA 片段 分子标记,如 CAPS ( cleaved amplified polymorphis
m sequence )标记
可选择限制性内切酶
Restriction Map and MCS of pEGFP-N1 Vector
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分析方法 1 (举例)
在本地计算机上利用 BioEdit 工具进行分析
拷贝 fasta 格式的序列,在 BioEdit 分析工具的“ File”栏目选择“ New from Clipboard” 输入序列
选择被粘贴序列的名称,在“ Sequence” 栏目点击“ Nucleic Acid→Restriction Map”
分析结果
在“ Create Restriction Map” 页面中选择限制性内切酶种类、选择阅读框等后点击“ Generate Map”
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分析方法 2 (举例)
利用在线分析工具 NEBcutter进行分析
输入序列或注册号,或调取载体序列,选择酶和显示方式
显示结果
具体描述
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其它分析限制性内切酶切割位点软件
EnzymeX
http://www.mekentosj.com/science/enzymex
RestrictionMapper
http://www.restrictionmapper.org/
DNAMAN
http://www.lynnon.com/pc/pcmain_new.html
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4.设计 PCR 引物
确定 PCR 产物片段大小 确定引物所在区段 确定引物序列的长度范围 确定引物 Tm ( melting temperature )值范围
Forward primer
Reverse primer
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分析方法(举例)
采用 Primer3( http://frodo.wi.mit.edu/primer3 )或校内 Primer3 服务器( http://redb.ncpgr.cn/modules/redbtools/primer3.php )进行分析
在 Primer3 的网页粘贴序列,修改参数
分析结果
Primer3 与 BLAST 结合——Primer-BLAST
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分析方法(举例)
采用 Primer Premier 进行分析
在 Primer Premier 的软件, File--New--DNA Sequence
粘贴序列
点击 Primer ,出来引物结果
点击 Search ,修改参数
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5. DNA 序列格式修饰
根据需要展示 DNA 序列
10 个碱基一列,每行n列,方便阅读和使用
用数字刻度显示每个碱基位置
用颜色显示不同碱基
在序列左侧标注序列名称在 BioEdit 中选择序列,在“ File” 栏目点击“ Graphic View”
在菜单工具中选择各种修饰类型
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6.在染色体上定位 DNA 序列
涉及 GenBank 的 dbSTS 二级数据库和 NCBI 的UniSTS 数据库
Forward e-PCR :用待分析序列检索 dbSTS 数据库或UniSTS 数据库
Reverse e-PCR :用 STS 序列检索核苷酸数据库
采用 electronic PCR ( e-PCR)功能定位 DNA 序列( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/e-pcr/ )
已知序列在染色体上的位置 有 PCR引物序列的信息
Genome Res. 1997, 7: 541-550
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Forward e-PCR 分析方法(举例)
在 e-PCR网页点击“ Forward e-PCR”
分析结果(检测到 3 个定位的 marker ),点击“ Mar
ker” 栏目中的 marker 名称,查看在染色体上的具体位置
选择的 marker在染色体上的物理或遗传位置
在 Forward e-PCR网页粘贴序列或输入序列注册号
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Reverse e-PCR 分析方法(举例)
在 e-PCR网页点击“ Reverse e-PCR”
在 Reverse e-PCR网页选择数据库( Dataset )、点击“ UniSTS input” 、输入序列注册号
分析结果
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7. Gene Ontology分析
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sequence assembly
gene annotation
Gene Ontology classification
EST
EST annotation
CAP3...
BLASTX
批量自动分析
InterProScan...
1.在本地计算机进行
2.在线进行
如:
更多工具
如:
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第九章
核酸序列的其他分析方法
( 上机操作 )
生物信息学
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1.大麦 Mlo基因( Z83834 )编码区的 GC 含量是多少?
2.如何获得 Z83834 的反向互补序列?
3.推测 Z83834 的 ORF 和翻译产物。
4. BamHI 可将Mlo基因的编码区切割开吗?
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5. 请查询序列 NM_018845 的相关信息回答下列问题:这条核苷酸序列的编码区由多少个碱基组成?它编码蛋白质可能的功能是什么?若用限制性内切酶 BamHI 消化这条序列,可以得到几个片段?
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