生物信息学课程作业.docx

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生物信息学课程作业

2011年生物信息学作业

姓名：

***

班级：

08级生物科学1班

学号：

************

任课教师：

***

1、记录相关网站及论坛网址（如何查询到该网址的方法）。

（1）NCBI：

http:

//www.ncbi.nih.gov/

（2）DDBJ ：

http:

//www.ddbj.nig.ac.jp/

（3）EMBL：

http:

//www.embl.org/

（4）北大生物信息学中心

（5）中科院计算所智能信息处理重点实验室生物信息学:

（6）北大生物信息中心:

（7）生物谷生物信息学：

（8）中国生物论坛：

（9）中国生物谷论坛：

（10）生物谷：

2、利用你所学的数据库检索方法获得一段DNA序列（基因或mRNA），写出序列名称、登录号（accession#）、序列特点（CDS,外显子等）。

ORIGIN

1actggggtcttctccatgcggctcgggctatgacagcctccgtgctcctccacccccgct

61ggatcgagcccaccgtcatgtttctctacgacaacggcggcggcctggtggccgacgagc

121tcaacaagaacatggaaggggcggcggcggctgcagcagcggctgcagcggcggcggctg

181ccggggccgggggcgggggcttcccccacccggcggctgcggcggcagggggcaacttct

241cggtggcggcggcggccgcggctgcggcggcggccgcggccaaccagtgccgcaacctga

301tggcgcacccggcgcccttggcgccaggagccgcgtccgcctacagcagcgcccccgggg

361aggcgcccccgtcggctgccgccgctgctgccgcggctgccgctgcagccgccgccgccg

421ccgccgcgtcgtcctcgggaggtcccggcccggcgggcccggcgggcgcagaggccgcca

481agcaatgcagcccctgctcggcagcggcgcagagctcgtcggggcccgcggcgctgccct

541atggctacttcggcagcggctactacccgtgcgcccgcatgggcccgcaccccaacgcca

601tcaagtcgtgcgcgcagcccgcctcggccgccgccgccgccgccttcgcggacaagtaca

661tggataccgccggcccagctgccgaggagttcagctcccgcgctaaggagttcgccttct

721accaccagggctacgcagccgggccttaccaccaccatcagcccatgcctggctacctgg

781atatgccagtggtgccgggcctcgggggccccggcgagtcgcgccacgaacccttgggtc

841ttcccatggaaagctaccagccctgggcgctgcccaacggctggaacggccaaatgtact

901gccccaaagagcaggcgcagcctccccacctctggaagtccactctgcccggtaaatgac

961gacctattcccagccctggtcttccggctctgctccagcttcttctccgctcgcacccgg

1021gcgatcccgggtgcgtttctgttctcttcctggtctgccctagcggctctgcacccctgg

1081gagcccgagcatggctggctgggtctgcctgcactgcctcgagttgagctggtccctggc

1141tctccctgggtgaggggtggcttgtggagacctcggctagcttccctctccctctgcgcc

1201ccgccctccccagcccctgacaccaatttaaggatgagaaattgaccagaaaacagctcc

1261ccaaattgcccctccctattcattctctcaaaaatggcttcagtgtagaagcttcgagta

1321ttgggacgggcacccagaaaggaggcaggcacagaagtgttgtaccttgagcctggcgct

1381aaggtgtgggccgttggaccaggctatcactcgaggctgcctacgcgctgctcctgcagg

1441atggccgggttggggaagtcactggagccctgggtgatttcatttcagttcagaactaac

1501taccttccccactgaccctctaggctttagcagaagacaggattgtacagcgggtggcaa

1561agagcagccgggcgctgcaaggcgggtggctcagatcgagctgtcgcctatgccctggct

1621ggggtccgatccctgtgtaacttgccttctcccttgtcttctagacgtggtctcccatcc

1681ctcggatgccagctcctataggagggggagaaagaagcgcgtgccttataccaaggtgca

1741attaaaagaacttgaacgggaatacgccacgaataaattcattactaaggacaaacggag

1801gcggatatcagccacgacgaatctctctgagcggcaggtcacaatctggttccagaacag

1861gagggttaaagagaaaaaagtcatcaacaaactgaaaaccactagttaatggattaaaaa

1921tagagcaagaaggcaacttgaagaaacgcttcagaactcgttgctttgcccagataatga

1981taataatgcttaataataattgaagaatgggaaagagaaagagacagagactggcatttt

2041cctctcccgaaggagatctctttctctttaatggaatctacaactgttttaaaactttaa

2101gaaaggtaaagactgccagttcttccgccaaccccatcagcccagcccgttaaatgtcaa

2161acgtcaacccccaaaatacgcaatttcagataagttacgcagttactgaaatcttgtaag

2221tatttaagtgatcgttacattttaggacactgcgttagatggtaataatctggaagttgg

2281ttacaaacgcaagaggccattgtaaacatctgcttgtccttcttaggtcgccattccctt

2341tgcatgttaagcgtctgctcaggtaaatcttagtgaaattcctaccgttgttgtacgttc

2401tgcaaaacattttatgtatagatttagaggggaaacgagaaggtactgaaataatgatct

2461tggaatatttgctgtgaagggagaaagggagagaaaactcttctgaggatcatttgtctt

2521ggtagtatagtaaaaccaaccagctgaacctttcaggctacaagagaacccgggtcggta

2581atgtctttttaagaataatttttaattgcttataacaagcatattttgtggcatttgaac

2641tatatttactgctccaatatccgttattttccaaaggattttgtatctttttgaaaatgt

2701ttacatcatcagatgatccacagaattcactttatgtgagatctcccgagagtttccatc

2761ccaacatgatggactttggtttgaacacaattcgttttttcatttgaattggcatttccc

2821aatatttgctaaacatttgctggagaaatcatttttcttttttcttttttagaaaactca

2881gaatgaaaattcattcccctgaaatatttaggtgtctatattctatattttgatctatta

2941agggattagtatttttccatgtttattgtgttatcagagtgcattagaaagattagtgat

3001tcatcttcacagcacatttttaatcaagcagttatttcaaccagcacattcgttttgttc

3061atattcactatagaatgatatcttgtaaataaagacattcagcacactgtgaaaatgtat

3121ttgtgcacctgctttttaaatatttctactaaaaatgaaaaaaaaaaacccttagacctg

3181tagatagtgatatcgtaatattaattgttaataaaatagtcactgcc

CDSjoin（30..951,1665..1909）

/gene="HOXA13"

/note="Derivedbyautomatedcomputationalanalysisusing

genepredictionmethod:

BestRefseq."

/codon_start=1

/product="homeoboxproteinHox-A13"

/protein_id="NP_000513.2"

/db_xref="GI:

24497554"

/db_xref="CCDS:

CCDS5412.1"

/db_xref="GeneID:

3209"

/db_xref="HGNC:

5102"

/db_xref="HPRD:

00847"

/db_xref="MIM:

142959"

LOCUSNC_000007

OfficialFullNamehomeoboxA13providedbyHGNC

3、利用internet资源查找一个生物信息学有关的免费软件，并介绍其使用方法。

RASMOL：

观看生物分子3D微观立体结构

rasmol使用方法

（1）

作者:

swallowx整理时间:

2005-08-31

目前在结构生物学领域有许多图形显示的程序，每个都有自己不同的特点。

可能很多人知道rasmol，除了图形界面中的一些功能外，该程序的命令行方式有着很强大的功能。

下面将介绍一些常用的使用方法。

Rasmol（http:

//www.openrasmol.org/）程序有多种版本，有unix,windows,Mac等。

另外还有一个windows和linux版本http:

//www.geneinfinity.org/rastop/，该版本将一些原来rasmol菜单下没有的命令加入菜单，比原来的版本方便。

在unix系统下，读入结构文件可以直接用命令的方式，如rasmol1crn.pdb.在windows下，可以先打开raswin,然后在File的菜单下读入结构文件。

Rasmol所识别的文件有下面几种：

pdb：

BrookhavenProteinDatabank，来源于www.rcsb.org

nmrpdbNMRmulti-pdbfileformat

mopacmopacfileformat;eithercartesianorz-matrixformat。

mdlMolecularDesignLimited'sMOLfileformat

mol2Tripos'SybylMol2fileformat。

xyzMSC'sXMolXYZfileformat。

alchemyTripos'Alchemyfileformat。

charmmCHARMmfileformat。

如果想读入Charmm软件包的结构文件，用命令行的方式是：

rasmol–charmm1crn.crd.

在打开rasmol后，会出现两个窗口，一个是图形窗口，另外一个是命令行窗口。

可以在图形窗口中进行一系列的结构操作，但是有些的操作还需要命令行来补充。

下面就将常用的命令进行一下总结。

restrictprotein：

在图形窗口中去除所有的非蛋白质原子。

restrictlys:

在图形窗口中去除所有的非lys残基。

selectall:

选择所有的原子。

selectprotein：

选择蛋白质原子。

selecthetero：

选择非蛋白质，非DNA原子。

一、常用的选择命令：

1.结构文件中链的选择：

每条链都有一个字母或数字表示。

选择一条链时，必须用:

或*说明字母代表链。

比如：

select:

d选择d链的所有原子

select*d选择d链的所有原子

select:

d,:

e选择d或e链的所有原子

selectglu:

2选择2号链的所有glu。

2.通过残基名称选择

PDB文件中每个残基都有1-3个字符串的名称。

所有的氨基酸用3字符表示，DNA，RNA用单字符表示。

水分子用HOH表示。

其他的配体的名称可以用文本编辑器打开PDB文件搜索，配体原子对应的坐标在文本中由HETATM开头，而蛋白质或DNA的原子是以ATOM开头，见下面的例子：

ATOM1902OGLYR62-32.180-32.76546.9071.0038.84

HETATM1955OHOH1-26.069-22.42917.0591.0053.88

有些基团的名称含有数字，如SO3，PO4。

在选择这些残基时，残基需要加上方括号，如select[SO3].钙原子或其他金属原子一般用2字符表示，如CA,MN,MG,ZN.如果需要选择钙原子，可以用”selectca”.钙原子ca的表示与蛋白质的a碳原子表示冲突，因此如果PDB结构中有钙原子，只想选择蛋白质的a碳原子，可以用selectproteinand*.ca.另外一些例子有：

selectlys:

a选择A链的所有lys.

Select（lys,arg）and:

b选择B链的lys或arg。

3.通过残基的数字选择

每个残基都有一个数字相对应，下面是一些选择的例子：

Select32选择每条链的32号残基以及32号杂原子

Select19-32选择每条链的19-32号残基以及19-32号杂原子

select19-32andnothetero选择每条链的19-32号残基

select19-32andhetero选择19-32号杂原子

select19-32:

y选择Y链的19-32号残基

selectasp47选择所有链的47号位置的asp

4.原子的选择

PDB文件中每个原子都有一个序列号对应，可以在图形界面上点击，查看序列号。

如果想选择原子可以用：

Selectatomno=131选择第131个原子

Selectatomno=217,atomno=1426选择第217和1426号原子

selectatomno>=195andatomno<=277选择195-277号原子

PDB原子名称，PDB文件中所有的原子的命名采用标准命名，CA表示a－碳原子CB表示b－碳原子，以此类推。

CG,CD,CE,CZ,CH（gamma,delta,epsilon,zeta,eta）。

N7（7thnitrogeninaresidue）,O2P（secondoxygenonaphosphorus）,OE2（secondoxygenonanepsiloncarbon）,HD1（1sthydrogenonadeltacarbon）.可以在图形界面中点击原子，然后在命令行窗口上读取原子信息。

其他实例：

select*.cg选择所有g位的碳原子。

selectlys.cg选择所有赖氨酸的g位的碳原子

select:

a.cg选择A链所有g位的碳原子

selectlys:

a.cg选择A链所有赖氨酸的g位的碳原子

select27-42:

a.cg选择A链从27到42位氨基酸的g位的碳原子

select*.h?

选择所有2字符的氢原子

select*.h选择所有的氢原子。

元素名称，键入全名，如magnesium,iron,sulfur等。

另外一些选择实例：

用户可以自定义一些区域进行操作，比如：

defineactivesite（15,67,109）

selectactivesite

colorgreen

另外可以通过下面的命令选择某个残基周围的其他原子：

selectwithin（4.5,ser72）选择ser72周围4.5Å内的原子。

如果不想选择该范围内的某个残基，可以用:

selectwithin（4.5,ser72）andnotlys80

二、进一步的操作：

在选择了一些基团后，就可以对它们进行进一步的操作，比如修改残基的表示方法，可以变成球棍模型，空间堆积模型等等。

也可以对它们进行不同的着色。

rasmol提供了多种图形显示方法，对原子的显示有wireframe，spacefill，sticks，ballandstick，对于二级结构的显示有ribbons，strands和cartoons。

另外还有backbone的显示方法。

在选择了一个残基后，可以有下列操作：

select172:

A

colorgreen将该残基着绿色

wireframe0.5数字表示一个相对值，此时可以看见该残基变粗了。

此时可以在图形界面中的display菜单中选择sticks，spacefill或ballandstick的方式。

然后在命令行窗口可以进行参数设定，比如，在将残基变成ballandstick方式后，在键入spacefill0.3，可以发现原子的表示比原来要小，如果在键入wireframe0.1，可以发现，化学键的表示变细了。

通过这种方法，可以很容易区分所感兴趣的残基。

rasmol使用方法

（2）

作者:

swallowx整理时间:

2005-08-31

1.Backbone，ribbons，strands，trace

backbone可以将多肽链表示为通过C－碳原子相互连接的方式。

Backbone加上数字可以控制化学键的粗细。

如果想将化学键表示为虚线，可以用backbonedash的命令。

可以用colorbackboneyellow将其着黄色。

与backbone类似的命令是trace，该命令将backbone表示进行了圆滑处理。

Tracetemperature的命令，可以用不同粗细来标示结构中温度因子的大小，温度因子越大，标示越粗。

Ribbons，和strands是二级结构的不同表示方法。

Ribbons，strands后跟参数可以控制其宽度。

2.Background

可以用backgroundyellow将图形界面的背景着黄色。

3.Hbonds和Ssbonds

用该命令要求rasmol搜索氢键，rasmol可以报告氢键的数目。

可以用hbondson或hbondsoff控制氢键在图形界面中的显示。

也可以将氢键表示换成不同的颜色，用colorhbondsyellow可以将默认的红色该为黄色。

Ssbonds用于表示二硫键，用法与hbonds类似。

另外用colorhbondstype，可以用不同的颜色表示不同距离范围内的氢键，比如用红色表示螺旋中的氢键，而黄色表示折叠间的氢键，而转角的氢键用洋红色表示。

4.Label

在选择某个残基后，要向对其进行标记，可以用label，同时通过Setfontsize来控制字体大小，用Setfontstroke控制比划宽度。

比如选择R链40位的lys的NZ原子可以用：

selectlys40:

R.NZ

labellys40

colorlabelyellow

就可以在NZ原子的位置表上lys40。

另外label后面跟不同的参数可以控制label的内容，比如：

%a原子名称，如上例，将只显示NZ

%b%t晶体学中的B－值或温度因子

%c%s多肽链名

%e显示元素名，上例就是N原子。

%i结构文件中对应的原子号。

%n结构文件中对应的残基名

%r结构文件中对应的残基号

%MNMRModelNumber（withleading"/"）

%AAlternateConformationIdentifier（withleading";"）

用colorlabelyellow将用黄色标记。

5.Renumber

有时PDB文件中N-末端的第一个残基的位置不是从1开始，而是从其他数字开始，为了处理方便，可以用renumber将其该为1号开始。

也可以在renumber后加数字来选择不同的起始。

6.Save

在选择了一些感兴趣的基团后，可以用save命令来保存所选择的基团的坐标。

操作是savemyfile.pdb。

还可以跟不同的文件格式将它们保存为不同的结构文件，可以用savemdl（alchemy或xyz）myfile。

7.Script

如果进行了很多操作，最后想保留这些历史，可以用writescript或writerasmol来保存，下次只要调用角本文件即可，操作是writescriptmyfile。

调用时可以用sourcemyfile或scriptmyfile。