生物信息学实验报告文档格式.docx

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实验目的

了解常用的序列数据库，掌握基本的序列数据信息的查询方法。

教学基本要求

了解和熟悉NCBI核酸和蛋白质序列数据库，可以使用BLAST进行序列搜索，解读BLAST搜索结果，可以利用PHI-BLAST等工具进行蛋白质序列的结构域搜索，解读蛋白质序列信息，可以在蛋白质三维数据库中查询相关结构信息并进行显示。

实验容提要

在序列数据库中查找某条基因序列（BRCA1），通过相关一系列数据库的搜索、比对与结果解释，回答以下问题：

1.该基因的基本功能？

2.编码的蛋白质序列是怎样的？

3.该蛋白质有没有保守的功能结构域（NCBICD-search）？

4.该蛋白质的功能是怎样的？

5.该蛋白质的三级结构是什么？

如果没有的话，和它最相似的同源物的结

构是什么样子的？

给出示意图。

实验结果及结论

Thisgeneencodesanuclearphosphoproteinthatplaysaroleinmaintaininggenomicstability,anditalsoactsasatumorsuppressor.Theencodedproteincombineswithothertumorsuppressors,DNAdamagesensors,andsignaltransducerstoformalargemulti-subunitproteincomplexknownastheBRCA1-associatedgenomesurveillancecomplex（BASC）.ThisgeneproductassociateswithRNApolymeraseII,andthroughtheC-terminaldomain,alsointeractswithhistonedeacetylasecomplexes.Thisproteinthusplaysaroleintranscription,DNArepairofdouble-strandedbreaks,andrecombination.Mutationsinthisgeneareresponsibleforapproximately40%ofinheritedbreastcancersandmorethan80%ofinheritedbreastandovariancancers.Alternativesplicingplaysaroleinmodulatingthesubcellularlocalizationandphysiologicalfunctionofthisgene.Manyalternativelysplicedtranscriptvariants,someofwhicharedisease-associatedmutations,havebeendescribedforthisgene,butthefull-lengthnaturesofonlysomeofthesevariantshasbeendescribed.Arelatedpseudogene,whichisalsolocatedonchromosome17,hasbeenidentified.[providedbyRefSeq,May2009]

[Homosapiens]

1mdlsalrveevqnvinamqkilecpiclelikepvstkcdhifckfcmlkllnqkkgpsq

61cplcknditkrslqestrfsqlveellkiicafqldtgleyansynfakkennspehlkd

121evsiiqsmgyrnrakrllqsepenpslqetslsvqlsnlgtvrtlrtkqriqpqktsvyi

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241psnndlnttekraaerhpekyqgssvsnlhvepcgtnthasslqhenssllltkdrmnve

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1861shy

有保守的供能结构域。

Mov34/MPN/PAD-1family:

BRCC36,asubunitofBRCA1-Acomplex

同第一题答案。

实验二双序列比对

练习使用动态规划算法进行双序列比对；

理解打分矩阵和参数对双序列比对结果的影响；

理解动态规划算法的原理。

动态规划算法是序列比对最基本的算法，可以确保找到最优比对。

分为全局比对（Needleman-Wunchalgorithm）和局部比对算法（Smith-Watermanalgorithm）。

通过本实验的练习，更好的理解动态规划算法。

对如下的两条序列进行双序列比对分析：

>

DrosophilaSex-lethalprotein

ASNTNLIVNYLPQDMTDRELYALFRAIGPINTCRIMRDYKTGYSYGYAFVDFTSEMDSQRAIKVLNG

MouseHucRBD

MDSKTNLIVNYLPQNMTQDEFKSLFGSIGDIESCKLVRDKITGQSLGYGFVNYSDPNDADKAINTLNGL

这些蛋白质包含一个RNA识别模体（RNARecognitionMotif，RRM）。

该模体

包含两个高度保守的两个功能区RNP1和RNP2（已用红色标记）。

1.RNP1和RNP2是否得到比对？

选择至少三个（差别大的）空位罚分和延伸值来进行比对，

2a.算法是否找到RNP1和RNP2的正确比对？

b.当空位开启罚分高时，结果发生什么变化？

c.当空位延伸罚分高时，结果发生什么变化？

d.为什么k个连续的空位罚分要小于k个间隔的空位罚分？

使用PAM250矩阵重复上述过程。

3.比对结果是否发生变化？

继续进行这两条序列的局部比对，通过ebi的在线工具完成练习，网址：

（.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_water/）

4a.RNP1和RNP2是否在局部比对中得到比对？

b.局部比对的生物学意义是什么？

c.为什么在这种比对中我们选择局部比对而不是全局比对？

采用不同的打分参数和其它打分矩阵