1、有用生物信息技术课程教学实例 有用生物信息技术课程教学实例以下四题，可按照本人课题实际情况，选择其中一道或两道1. 豌豆开花后特异表达基因及其编码内膜蛋白PPF11) 参阅文献(Zhu et al., 1998)，及PubMed数据库中豌豆开花后特异表达基因PPF1相关研究论文，简述PPF1序列特征、表达特异性，以及可能的生物学功能。2) 检索UniProt数据库中豌豆内膜蛋白PPF1，总结该序列条目的一般注释信息、序列注释信息、数据库穿插链接。3) 找出拟南芥中PPF1同源蛋白ALB3，通过数据库穿插链接，阅读其编码基因在拟南芥资源库AraPort和TAIR中的注释信息，说明基因组定位、基因
2、构造、可变剪接方式、表达特异性、突变体，及其所编码的蛋白质的功能、亚细胞定位、组织特异性、互作蛋白、构造域特征，以及相关的文献资源。4) 利用读码框分析程序，分析并提取PPF1全长mRNA序列中编码区核苷酸序列和所编码的氨基酸序列。5) 利用密码子统计程序，分析豌豆PPF1和拟南芥中同源基因ALB3密码子使用特征; 利用内切酶分析程序，分析豌豆PPF1基因的酶切位点;利用引物程序，设计 PPF1基因mRNA序列的引物。6) 利用ProtScale蛋白质序列特征波形图显示工具，分析PPF1不同区域疏水和亲水、柔性和刚性、溶剂可及性、空间位阻、二级构造等序列特征。7) 利用多种跨膜螺旋预测程序，预
3、测PPF1跨膜螺旋，并比拟预测结果的异同;利用alpha-螺旋轮显示程序，绘制跨膜螺旋的螺旋轮，说明跨膜区的序列特征 。8) 利用PredicProtein蛋白质构造和功能预测网站，预测PPF1二级构造、无规卷曲、溶剂可及性、亚细胞定位、突变位点敏感性。9) 利用Phyre2网站，预测拟南芥PPF1三维空间构造，并用Run Investigator工具分析预测结果，与所用模板进展序列和构造比对。10) 通过以上PPF1及其同源蛋白ALB3实例，说明核酸和蛋白质序列分析思路和方法，以及分析结果对下一步实验研究的作用。2. 河豚鱼基因组序列片段和多药耐药基因分析1) 阅读刘勇博士摘要，简述研究目的
4、、方法和结果。阅读河豚鱼基因组测序打算相关论文，说明河豚鱼基因组特点。阅读Molecule of the Month有关多药耐药蛋白的文章，说明哺乳动物和细菌多药耐药蛋白的异同。2) 检索UniProt数据库中ABCB1基因家族，列表说明已通过人工批阅的序列条目;对上述序列进展多序列比对，说明比对结果。阅读人多药耐药基因蛋白质注释信息、文献报道和数据库穿插链接，说明其功能、亚细胞定位、组织特异性、互作蛋白、构造域特征，及其编码基因的基因构造、基因组定位、表达特异性、剪接变体等信息。3) 提取GenBank数据库中刘勇等提交的柯氏质粒河豚鱼基因序列片段全长序列，用点阵图方法确定其中是否包含重复片
5、段。4) 用Softberry网站中FGENESH等多种方法预测上述河豚鱼基因组第一个重复片段基因构造，比拟它与人ABCB1基因构造的异同。5) 用点阵图方法分析上述序列中第一个多药耐药基因MDR2所编码的氨基酸序列，说明是否有重复构造域。6) 用多种跨膜螺旋预测程序预测上述MDR2蛋白质序列中可能的跨膜螺旋。7) 用上述河豚鱼基因组多药耐药基因全长序列，分别用BlastN, BlastX和BlastP搜索核酸和蛋白质序列数据库，调理不同参数，比拟搜索结果。8) 通过以上河豚鱼柯氏质粒基因组序列片段分析过程，说明基因组序列分析的一般方法，所用软件品种和根本原理，以及不同软件的适用范围和优缺点。
6、3. 植物特异转录因子基因家族SBP分析1) 参阅文献(Guo et al., 2008)，检索并阅读PubMed数据库中收录的植物特异转录因子SBP基因家族相关研究论文，简述该基因家族的研究背景。2) 检索UniProt数据库中SBP (包括SBP-like，即SPL)家族序列条目，提取拟南芥和水稻中该蛋白质家族已批阅的序列条目，进展多序列比对，构建系统发生树，与文献(Guo et al., 2008)中的系统发生树进展比拟，分析异同。3) 利用保守构造域识别网站MEME，鉴定拟南芥SBP家族不同成员的保守构造域，留意适当调整参数。4) 利用构造域识别网站SMART，分析拟南芥SPL1构造域
7、;通过PFam蛋白质家族和构造域数据库网站，分析SBP转录因子DNA结合构造域的序列、构造、功能。5) 阅读植物转录因子数据库PlantTFDB，查看SBP家族信息，查看拟南芥SPL1注释信息，通过注释信息中与其它数据库的穿插链接，查看其序列特征、构造域特征、亚细胞定位、组织特异性、互作蛋白、直系同源蛋白，以及其编码基因的基因构造、基因组定位、表达特异性等信息。6) 上述分析结果，并参阅SBP家族相关文献，说明如何将分析结果用于实验研究。4. 富含半胱氨酸多肽序列和构造分析1) 搜索网络资源和文献数据库，理解富含半胱氨酸的抗菌肽和蜘蛛毒素的序列、构造和功能特点。搜索网络资源和文献数据库，理解金
8、属硫蛋白的品种和特点，说明半胱氨酸在金属硫蛋白中的作用。2) 从PDB数据库下载虎纹捕鸟蛛毒素-I (1QK6)和美洲商陆抗菌蛋白(1DKC)氨基酸序列，用needle程序进展序列比对。3) 从PDB数据库下载多肽毒素1QK6, 1AXH, 1AGG, 1EIT, 1VTX, 1OMN的氨基酸序列，进展多序列比对;按照其构造特征，手动调整比对结果;说明二硫键配对方式。4) 检索UniProt数据库中以I型人金属硫蛋白(human metallothionein)，进展多序列比对，并创立序列图标，说明其保守位点特征。5) 用蛋白质构造图形显示软件Swiss-PdbViewer分析1QK6和1DKC构造，说明其二硫键配对方式。选取两个分子中三对二硫键进展构造叠合，计算均方根误差。6) 从PDB数据库分别下载人金属硫蛋白alpha和beta和构造域核磁共振构造1MHU和2MHU，分析其构造特点，说明半胱氨酸与金属结合方式。7) 总结以上富含半胱氨酸的小分子蛋白质或多肽的序列、构造分析结果，说明序列、构造、功能、演化关系。
