生物信息学软件及使用技巧

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1、生物信息学软件及使用技巧BioinformaticsBasics吴元明讲师第四军医大学基础部wuym@fmmu.edu.cn生物信息学软件分类单机分析软件：如winplas在线分析软件:如webcutter生物学数据库:如NCBI,DDBJ,EBI生物信息学软件的意义分析和处理实验数据和公共数据，加快研究进度，缩短科研时间。提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验。用计算机管理实验数据。BioinformaticsBasics生物学软件常用功能（核酸类）DNA序列片断拼接----Cont

2、igExpress分析mRNA开放读框限制性酶切位点分析DNA模拟电泳PCR引物设计RNA二级结构分析BioinformaticsBasics生物学软件常用功能（蛋白类）蛋白一级结构分析（氨基酸分析）蛋白二级结构分析（结构域分析）蛋白三级结构分析（空间结构分析）BioinformaticsBasics生物学软件常用功能（共同类）DNA、蛋白质序列同源分析进化树构建BioinformaticsBasics生物学软件常用功能（其它类）质粒绘图类图象处理软件一、DNA序列片断拼接（电子基因克隆）获得感兴趣的EST，在dbEST

3、数据库中找出EST的最有途径是寻找同源序列，标准：长度≥100bp，同源性50%以上、85%以下。然后将检出序列组装为重叠群（contig），以此重叠群为被检序列，重复进行BLAST检索与序列组装，延伸重叠样系列，重复以上过程，直到没有更多的重叠EST检出或者说重叠群序列不能继续延伸，有时可获得全长的基因编码序列。再与GeneBank核酸数据库进行相似性检测，假如有精确匹配基因，将EST序列数据据EST六种阅读框翻译成蛋白质，接着与蛋白质序列数据库进行比较分析。VectorNTI5.2---contigExpress二、

4、分析mRNA开放读框（一)5’-UTR结构1、mRNA5’端m7G帽有增强翻译水平的作用．2、“上游AUG密码子”(位于起始AUG上游的其他AUG密码子)的存在往往抑制下游开放读框的翻译效率．3、起始AUG旁侧序列对翻译效率的影响．Kozak序列：GCCAUGG(二)3’-UTR结构1．poly(A)尾增加翻译效率2．富含UA序列抑制翻译。二、分析mRNA开放读框获得尽量长的mRNA序列。分析可能的读框（六种）。软件：VectorNTI，Omiga等。在线:（http://au.expasy.org/tools/dna.

5、html）选取最可能的一种。看是否符合各种条件。分析步骤：目前应用的蛋白质结构预测的算法同源预测(一级结构决定高级结构)结构与结构相对比（DALI算法）当前最先进的结构预测方法：结构类识别（foldrecognition）先建立一个已知的结构类数据库（foldlibrary)，将待测序列“穿过”该数据库构成的座标，并根据事先确定的物理限制，逐个位置移动（threading，sequence-structurealignment)，并一个函数（sequence-structurefitnessalignment)判断序列与

6、结构类的符合程度，找出未知序列在目标结构上的能量最优和构象最稳固的比对位置。对计算机要求很高。Cn3D2.5显示1EQFA链三维结构十一、质粒绘图winplasPlasmidprocessorDMUPbetaVectorNTIWinplas2.6质粒构建七、DNA与蛋白质序列同源分析（进化树构建）个体与数据库比较。两个或两个以上个体比较。不同情况：internet网络。如，NCBI的BLAST;ExPASy的Alignment.软件。如，VecotrNTI分析方法：VectorNTISuitAlignX同源比较—主窗口V

7、ectorNTISuit同源比较—进化树八、蛋白质一级结构分析氨基酸组成。PIMW亚细胞定位包括：internet网络。如，ExPASy的primarystructureanalysistopologyprediction.软件。如，VecotrNTI,Antheprot分析方法：Omiga2.0ORFMap三、限制性酶切位点分析一种能识别特殊，短核苷酸序列，并在DNA的某些位点上切割的蛋白质。细菌包含了400种这样的酶，能识别和切割100种以上不同的DNA序列。如：EcoRI识别序列定义：GAATTCGTTAAC三、限

8、制性酶切位点分析找到待分析的核酸序列。利用VectorNTI软件分析。利用webcutter2.0在线分析。（http://www.firstmarket.com/cutter）分析步骤：四、DNA模拟电泳找到待分析的核酸序列。利用VectorNTI或其他软件分析。分析步骤：DNA模拟电泳具有一定实验预示功能。模拟电