生物信息学课程设计实验报告典型的生物信息学分析.docx
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生物信息学课程设计实验报告典型的生物信息学分析
搜索感兴趣的基因
找出自己想要的基因片段
找出FASTA格式的基因序列,复制下来,保存在文本文档中
水稻瘤矮病
发生与危害水稻瘤矮病于1976年在广东湛江地区发现,局部县市危害严重,近年在两广陆续有此病危害的报告,且有逐年加重的趋势,我国广东茂名地区曾大面积发生危害,近年在福建福州以南的一些县零星发生。
症状识别水稻瘤矮病是由电光叶蝉、黑尾叶蝉和二点黑尾叶蝉传播的一种病毒病。
病苗明显矮缩,叶色深绿,叶背和叶鞘长有淡黄绿色近球形小瘤状突起,有时沿叶脉连成长条,叶尖卷转,个别新叶的一边叶缘灰白坏死,形成2-3个缺刻。
病株根细弱,抽穗迟、细小、空粒多。
水稻瘤矮病感病植株
病原及发病条件为水稻瘤矮病毒[RicegalldwarfVirus(RGDV)]。
病毒粒体球状,直径65nm,由单一粒体组分和十二个片段的双链RNA组成。
此病可由电光叶蝉、二条黑尾叶蝉;二点黑尾叶蝉、黑尾叶蝉和马来亚黑尾叶蝉以持久性方式传播,也能通过二条黑尾叶蝉的卵传给下一代。
国内以电光叶蝉和二点黑尾叶蝉为有效介体。
二点黑尾叶蝉亦可经卵传播。
防治方法:
1)治虫防病,力争将传毒媒介昆虫电光叶蝉、二条黑尾叶蝉;二点黑尾叶蝉、黑尾叶蝉和马来亚黑尾叶蝉消灭在传毒前。
杀虫药剂可用25%喹硫磷或40%乐果1000-1500倍稀释液,或菊酯类农药5000倍稀释液喷雾。
2)及早毁除病株,或踩入泥土,或集中烧毁,以防止蔓延。
3)如插后不久发病,还可立即补苗。
4)稻株大胎期用“九二0”纯品50000倍稀释液喷雾,使病株提早抽穗,可减轻为害。
5)每亩用10%叶蝉散可湿性粉剂200克;或每亩用25%速灭威可湿性粉剂150克;每亩用50%杀螟松乳油+40%稻温净乳油各50毫升均加水50千克喷雾
搜索对应的蛋白质序列
Proparam软件分析蛋白质理化性质
从分析结果可知:
RGDVp8各个氨基酸所占的比重,如上图。
分子质量为47422da,氨基酸数目为426,正负电荷残基总数30/30,分子式为C2126H3316O623S15,在M-1cm-1单位在280海里的水里测量的消光系数为48610和48360,脂肪指数为92.68,组氨酸His(H)最少为0.5%,丝氨酸含量最多Ser(S)9.9%。
疏水性分析:
氨基酸的疏水性=各种氨基酸的疏水性—甘氨酸的疏水性
疏水性氨基酸在蛋白质的内部,由于其疏水性的像相互作用,在保持蛋白质三级结构的形成和稳定中起着重要的作用。
疏水性分析结果
由图可知在P8蛋白C端位置有一个典型的疏水区域。
Bioedit分析结果
跨膜区域分析
膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,执行着重要的细胞生物学功能。
蛋白质序列含有跨膜区,提示他可能作为膜受体起作用,也可能定位在膜上的锚定蛋白或离子通道蛋白。
对膜蛋白的跨膜螺旋进行预测是生物信息学的重要应用。
对RGDVP8蛋白使用TMHMM的跨膜区域分析结果1
信号肽预测
从分析结果可以看出,剪切位点分值24,信号肽分值为3,综合剪切位点的分值4
Coil区分析
卷曲螺旋主要是控制蛋白质寡聚化的元件,含有卷曲结构的蛋白质主要是一些转录因子
通过分析发现,在P8蛋白在三种不同的窗口下尽然没有非常高的置信值,说明没有卷曲重复序列和七肽重复区。
亚细胞定位
1、通过分析可知最终预测的叶绿体转运肽,线粒体导肽,信号肽的其他类型的分值分别为0.178、0.066,0.148,0.660。
信号的定位可能是他们中的最高值。
2、“Loc”表示上面分值所预测的可能定位,C表示定位于叶绿体,可能是cTP;M表示定位于线粒体,可能是mTP;S表示分泌通路,即分泌到细胞周质,可能是SP;_表示除前面三处外的其他位置。
3、“RC”是可靠性级别,分为五级。
表示输出结果最高值与次高值之间的差异大小,具体五级如下:
1.Diff>0.800;2.0.800>diff>0.600;3.0.600>diff>0.400;4.0.400>diff>0.200;0.200>diff.
4.TPlen的预测剪切位点的序列长度。
有结果可知目的蛋白P8的分泌途径为_型,定位在其他细胞器,预测剪切位点序列为0个氨基酸。
结构域的分析及motif的搜索
常见的结构域的5种类型:
全平行结构域、反平型结构域、α+β结构域、α/β结构域及其他结构域类型。
结构域是蛋白质的功能结构和进化单元,结构功能域分析对于蛋白质的结构的分类和预测由重要的作用。
结果解读:
综合上诉结果可知,RGDVp8蛋白的第1~426位之间是个高度保守的结构功能域——Phytoerto_P8,即Phytoerto_P8家族成员共有的典型结构域,该结构功能域由多个植物呼肠孤病毒属外层衣壳蛋白P8序列组成,具有结构分子活性。
Motif搜索
蛋白质二级结构预测
预测结果如下:
CCHHHHHHHHHHHHHHHHHEEECCCCCEEEEEHCCHHHHHHHHHHHEEHCCCECCCCCCCHHHHHHHHHHHHCCHHHHHHHECCCCCCCCCCCCCCCCCHHHHEECCCCCCCCHHHHHHHHCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCCCCCHHHHHHCCCCCCCHHHHHHCCCCCHHHHCCCEEEECCCEEEEEECCCCCCCCCCEEEECCCCHHEEEECCEEEEEECCCCCEEEEEEEEEEECCCCCEEEEEECCCCCCCCCCCCCEEEEECCCCEEEEEEEECCCCEEEEEECCEEEEECCCCCEEEEEEEEECCCECCCCCHHHHHHHHHHHHHHCCHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCEEEECCHHHHHHHHHHHHHHCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHCCEECCC
其中C表示coil无规则卷曲,H表示heilx(α-螺旋),E表示extended(β—折叠)
蛋白质三级结构预测
同源建模
三级结构预结果
对三级结构的全局模式质量分析和局部模式质量分析,分析的结果