医用生物信息基础参考.docx
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医用生物信息基础参考.docx
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医用生物信息基础参考
实验名称:
肝细胞核因子1a(HNF1a)基因的生物信息学研究
姓名:
班级:
学号:
实验目的:
1.掌握中国期刊网全文数据库中原始全文文献的搜索及获得方法。
2.熟悉生物信息学常用网站中的全文或文摘的获得方法。
3.熟悉网络搜索工具,浏览器及生物信息中心,掌握医学信息获取途径。
4.掌握PCR引物的设计原则。
学习PCR引物设计软件使用方法,设计基因的引物。
5.了解核酸序列数据生成和常用分析工具;了解序列比对的基本原理,熟悉常见的Blast程序。
6.了解蛋白质分析的基本内容,熟悉常见的蛋白质分析序列;进行蛋白质物理性质的预测和二级结构和折叠预测的在线操作。
实验方法和流程:
一、选择研究基因
选定感兴趣的基因:
在中国期刊网查询与药学有关的基因,查得依地福新是日前所发现的第一个通过激活细胞内Fas/CD95死亡受体而起作用的抗癌药物。
Fas是近年来研究得最为深入的有关细胞凋亡的膜表面分子,阐明它们在凋亡中的作用机制,对深入了解细胞凋亡的机制有重要的意义。
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中国期刊全文数据库CJFD(中国期刊网)- CNKI
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选择检索途径:
初级,选择学科范围:
勾选“医药卫生”
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检索项选择“关键词”,检索词输入框键入“青少年糖尿病基因”,时间默认,点击“检索”
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在PUBMED中进行外文文献的检索
二、利用生物信息数据库获取基因序列:
打开NCBI()网站,点击左边的下拉条选择“Gene”,输入“HNF1a”显示如下结果:
点击红色有下划线的“HNF1a”,可获得此基因的基本信息,如基因的名称,全名,基因来源物种,基因的其他名称,如下图所示(见下页):
点击左侧蓝色的nm000545.4llinks“Genebank”可获得基因NHF1a的碱基序列,该基因的CDS为“24….1919”,该基因的NP号为“NP000536”,碱基序列如下图(见下页):
三、在NCBI中进行Blast比对
复制第二步中所得的碱基序列,从NCBI首页点击Blast,可出现下边图示的页面:
点击“nucleotide”,可出现下图所示页面,在图示的大框中粘贴碱基序列,按如下所示选择各项目,然后点击“blast”,可出现比对结果(下第二幅图和第三幅图)
四、设计引物
选定需要PCR扩增的目的序列,进行引物设计,本实验中所选基因HNF1a与MODY3有关,查阅文献可知该基因2号外显子上游的内含子由G-A置换与MODY3有密切的关系,故为了深入研究,针对其二号外显子进行引物设计。
在NCBI中选择“gene”后可查得有关信息,如下图:
在google网页中搜索“primer3”,点击第一条搜索结果,可出现下图所示网页,在最上面的对话框中粘贴HNF1a的碱基序列,按下图所示填写“targets”栏和“ProducesiteRages”栏:
填写好各栏数据后,点击“PickPrimers”,可得如下结果,下图为首选引物:
下图为备选引物
五、蛋白质分析
在第二步所得页面中点击NP000536,可得基因HNF1a所编码的蛋白质序列,如下图所示:
利用ProtParam()查询蛋白质基本性质如下图:
利用TMPred()预测蛋白质跨膜序列和方向,结果如下图:
利用SignslP3.0(?
jobid=signalp,4969A19001B46C57&opt=wait)预测信号肽位置和结构,结果如下图:
利用pdb()预测蛋白质结构和功能:
打开以上网站,找到下图所示页面,点击“here”.将蛋白序列粘贴入“sequence”栏
点击“EvaluateGuery”
六、分析讨论:
1.通过学习生物信息基础这门课程,使我们掌握了基本的文献检索技巧,为以后的课题选择搜集资料等打下了很好的基础。
并且通过学习使我们能够与生物信息大数据库建立连接,取得已有的数据,并初步学会了利用生物信息软件进行操作,为自己以后的研究服务。
2.在引物设计时,GC含量一般40~60%,GC含量太低导致引物Tm值较低,使较低的退火温度不利于提高PCR的特异性,GC含量太高也易于引发非特异扩增。
引物Tm值一般要求为55℃~65℃。
前序列和后序列多变几次,尽量找到最合适的引物。
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