生物信息學入門

1、實驗一 計算機網(wǎng)上操作基本技能訓練學時數(shù)：3目的要求：1、掌握windows常用操作2、熟練掌握上網(wǎng)操作基本方法及技能。3、掌握利用網(wǎng)絡(luò)進行資料搜集的多種方法實驗內(nèi)容：一、windows xp/2000的操作1、熟悉界面以及內(nèi)含的各種窗口2、進行文件夾以及文件操作3、應(yīng)用程序的應(yīng)用4、進行圖文編排5、網(wǎng)絡(luò)配置6、自我安裝windows 2000作業(yè)：1、在D盤建立一個以自己名字命名的文件夾2、在Word中創(chuàng)建一個如何進行網(wǎng)絡(luò)配置以及安裝windows xp/2000的文檔，并以恰當文件名保存到自己的文件夾中二、熟練掌握上網(wǎng)操作基本方法及技能1、熟悉Internet Exporer 的基本使用方

2、法及相關(guān)技巧，熟悉Internet Exporer網(wǎng)絡(luò)配置。2、利用outlook express或其它郵件軟件收發(fā)E-mail，掌握免費電子郵箱的申請方法,并且，能收發(fā)電子郵件。3、掌握網(wǎng)上軟件下載及安裝方法。4、掌握WINDOWS 系統(tǒng)的升級方法和安裝安全補丁5、用IE或netscape等瀏覽工具瀏覽、搜索各類信息6、運用FlashGet 或網(wǎng)絡(luò)螞蟻等下載工具進行網(wǎng)絡(luò)資料的下載以及運用各種上傳工具上傳資料到網(wǎng)絡(luò)7、利用Winzip或Winrar等壓縮工具進行文件的壓縮與解壓8、學習使用Telnet、ftp9、在網(wǎng)上自主學習了解與生物信息學相關(guān)的計算機語言，如C語言、Perl語言作業(yè)：1、

3、請一個自已的免費電子郵箱，并發(fā)一封電子郵件到master2、從網(wǎng)絡(luò)上下載任意一個軟件，并安裝到計算機上。3、用WINDOWS UPDATE 升級和打補丁。4、用FTP獲取一個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析軟件比如rasmol，下載后保存到你的文件夾中，運用其進行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析。5、載一個有關(guān)C語言的教程，并保存到你的文件夾中，進行參考學習。生物信息學實驗二目的要求1掌握序列檢索的操作方法；2熟悉GenBank數(shù)據(jù)庫序列格式及其主要字段的含義；3了解EBML數(shù)據(jù)庫序列格式及其主要字段的含義；4熟悉GenBank數(shù)據(jù)庫序列格式的FASTA序列格式顯示與保存；5熟悉分子生物學軟件的搜索與下載。實驗準備 實驗前復習第

4、1章1.2 生物信息學數(shù)據(jù)庫及其分析；1.3基本序列數(shù)據(jù)庫注釋及序列格式。實驗內(nèi)容1使用Entrez信息查詢系統(tǒng)檢索核酸序列BC060830和NM_000230，連接提取該序列內(nèi)容，閱讀序列格式的解釋，理解其含義；2 GenBank數(shù)據(jù)庫序列格式的FASTA序列格式顯示與保存；3使用SRS信息查詢系統(tǒng)檢索核酸序列BC060830，連接提取該序列內(nèi)容，閱讀序列格式的解釋，理解其含義；使用搜索引擎搜索并下載DNAClub和BioEdit軟件。生物信息學實驗三目的要求1.掌握已知序列接受號的核酸序列檢索的基本步驟；2.掌握未知序列接受號的核酸序列檢索的基本步驟；3.熟悉使用BioEdit軟件進行核酸

5、序列的基本分析。實驗準備 實驗前復習第2章2.1 核酸序列的檢索；2.2核酸序列的基本分析。實驗內(nèi)容1.使用Entrez信息查詢系統(tǒng)檢索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因組DNA、外顯子和5調(diào)控區(qū) (promoter) 等核酸序列，連接提取該序列內(nèi)容，閱讀序列格式的解釋，理解其含義；2. 使用SRS信息查詢系統(tǒng)檢索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因組DNA、外顯子和5調(diào)控區(qū) (promoter) 等核酸序列，連接提取該序列內(nèi)容，閱讀序列格式的解釋，理解其含義；3.使用BioEdit軟件對上述核酸序列進行分子質(zhì)量、堿基組成、堿基分布、序列變換以及限制性酶切分析等基本分析；4.使用

6、DNAClub軟件對上述核酸序列進行序列變換和限制性酶切分析；5.從BioEdit軟件的“help”欄了解該軟件的其它功能。實驗操作1.調(diào)用Internet瀏覽器并在其地址欄輸入Entrez網(wǎng)址(/Entrez)；2.在Search后的選擇欄中選擇nucleotide；3.在輸入欄輸入homo sapiens leptin;4.點擊go后顯示序列接受號及序列名稱等;5.查找人leptin (obesity homolog, mouse) mRNA序列（提示：NM_000230），點擊序列接受號后顯示序列詳細信息； 6.將序列轉(zhuǎn)為FASTA格式

7、保存7.根據(jù)從NM_000230了解的基因定位信息查找人瘦素的基因組DNA (Contig) 的序列接受號及序列識別號，點擊序列接受號顯示序列詳細信息；8.在輸入欄輸入homo sapiens leptin exon查找人瘦素外顯子序列；9.在輸入欄輸入homo sapiens leptin promoter查找人瘦素5調(diào)控區(qū)序列;10.按上述步驟用SRS信息查詢系統(tǒng)檢索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因組DNA、外顯子和5調(diào)控區(qū) (promoter) 等核酸序列；11.將上述核酸序列輸入BioEdit和DNAClub軟件進行序列基本分析；12.打開BioEdit軟件，點擊“help”

8、欄，閱讀“contents”。 生物信息學實驗四目的要求1. 掌握cDNA序列可讀框架分析；2. 熟悉基于核酸序列對齊分析的真核基因結(jié)構(gòu)分析（內(nèi)含子/外顯子分析）；3. 熟悉使用NCBI查詢系統(tǒng)進行基因組序列分析的基本步驟；4. 了解基因的電子表達譜分析。實驗準備實驗前復習第2章2.4 基因的電子表達譜分析；2.6 cDNA對應(yīng)的基因組序列分析；2.7基于核酸序列對齊分析的功能預測；2.8可讀框架分析。實驗內(nèi)容1.使用BioEdit軟件對人瘦素 (leptin) 的mRNA序列進行可讀框架分析；2.使用NCBI查詢系統(tǒng)進行人瘦素 (leptin) 的基因組序列分析和基因的電子表達譜分析；3.使

9、用Blast2進行人瘦素 (leptin) mRNA序列與其外顯子或基因組序列的對齊分析。實驗操作1.將人瘦素 (leptin) 的mRNA序列輸入BioEdit軟件進行可讀框架分析：打開BioEdit軟件將人瘦素 (leptin) mRNA的FASTA格式序列輸入分析框點擊左側(cè)序列說明框中的序列說明點擊sequence欄選擇nucleic acid點擊find next ORF查看起始密碼位置和編碼區(qū)范圍（57557）；2.參照教材使用NCBI查詢系統(tǒng)進行人瘦素 (leptin) 的基因組序列分析和基因的電子表達譜分析；3.人瘦素 (leptin) mRNA序列與其外顯子或基因組序列的對齊分

10、析：調(diào)用Internet瀏覽器并在其地址欄輸入Blast2網(wǎng)址(/gorf/bl2/html) 將人瘦素 (leptin) mRNA和外顯子的FASTA格式序列分別輸入sequence2和sequence1分析框或?qū)⑷耸菟?(leptin) mRNA和基因組序列的GI版本號輸入sequence2和sequence1的GI版本號框點擊Align后顯示兩序列對齊的詳細信息查找mRNA序列上各外顯子的位置。樣式為自帶默認樣式，最佳調(diào)用寬度500px，高度350px！ 生物信息學實驗五目的要求1.熟悉使用BioEdit（或DNAClub）軟件進行核酸

11、序列的點突變定位；2.掌握引物設(shè)計的基本要求，并熟悉使用Primer3軟件進行引物設(shè)計。實驗準備 實驗前復習第2章2.11 引物設(shè)計。實驗內(nèi)容1.使用BioEdit（或DNAClub）軟件進行核酸序列的點突變定位定位；2.使用Primer3軟件進行人瘦素 (leptin) 基因點突變引物和mRNA定量引物的設(shè)計。實驗操作1.人瘦素 (leptin) 基因編碼區(qū)點突變408 AC的定位：打開BioEdit軟件將人瘦素 (leptin) mRNA的FASTA格式序列輸入分析框點擊左側(cè)序列說明框中的序列說明點擊Sequence欄選擇Nucleic Acid點擊Find next ORF從起始密碼AT

12、G的第一個堿基開始查找該基因編碼區(qū)408（464，NM_000230）位堿基（A）；2.人瘦素 (leptin) 基因編碼區(qū)點突變408 AC的限制酶切點分析：再點擊Sequence欄選擇Nucleic Acid點擊Restriction Map點擊Generate Map按鈕找到該基因編碼區(qū)408（464，NM_000230）位堿基后可見該位置有限制酶Hind III的切點（AAGCTT）；（提示：如發(fā)生408 AC突變，則該酶切點消失）；3.人瘦素 (leptin) 基因編碼區(qū)點突變408 AC分析的引物設(shè)計：調(diào)用Internet瀏覽器并在其地址欄輸入primer3網(wǎng)址（www-genom

13、/cgi-bin/primer/primer3.cgi）用復制/粘貼方式將人瘦素 (leptin) mRNA（NM_000230）的FASTA格式序列輸入分析框在targets框填入464，1選擇Product Size (300 bp)和Primer Tm (58.0) 點擊Pick Primesr按鈕從顯示的五隊引物中選擇合適的引物；4.人瘦素 (leptin) mRNA定量的引物設(shè)計：方法同“3. 人瘦素 (leptin) 基因編碼區(qū)點突變408 AC分析的引物設(shè)計”，但在targets框?qū)⑼蛔凕c位置改為外顯子交會點位置，另外Product Size 一般選擇15

14、0 bp。生物信息學實驗六目的要求1掌握蛋白質(zhì)序列檢索的操作方法；2熟悉蛋白質(zhì)基本性質(zhì)分析；3熟悉基于序列同源性分析的蛋白質(zhì)功能預測，了解基于motif、 結(jié)構(gòu)位點、結(jié)構(gòu)功能域數(shù)據(jù)庫的蛋白質(zhì)功能預測；4了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測。實驗準備 實驗前復習第3章 3.1蛋白質(zhì)序列檢索；3.2蛋白質(zhì)基本性質(zhì)分析；3.3蛋白質(zhì)功能預測；3.4蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測。實驗內(nèi)容1.使用Entrez和SRS信息查詢系統(tǒng)檢索人脂聯(lián)素 (adiponectin)蛋白質(zhì)序列；2.使用BioEdit軟件對上述蛋白質(zhì)序列進行分子質(zhì)量、氨基酸組成、和疏水性等基本性質(zhì)分析；3.對人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列進行基于NCBI/Blast軟件的蛋白質(zhì)同

15、源性分析；4.對人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列進行motif結(jié)構(gòu)分析；5.對人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列進行二級結(jié)構(gòu)和三維結(jié)構(gòu)預測。實驗操作1.人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列的檢索：n調(diào)用Internet瀏覽器并在其地址欄輸入Entrez網(wǎng)址(/Entrez)n在Search后的選擇欄中選擇proteinn在輸入欄輸入homo sapiens adiponectinn點擊go后顯示序列接受號及序列名稱n點擊序列接受號NP_004788 (adiponectin precursor; adipose most abundant gene transcript 1 Homo sa

16、piens)后顯示序列詳細信息n將序列轉(zhuǎn)為FASTA格式保存(參考上述步驟使用SRS信息查詢系統(tǒng)檢索人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列)2. 使用BioEdit軟件對人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列進行分子質(zhì)量、氨基酸組成和疏水性等基本性質(zhì)分析：n打開BioEdit軟件將人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列的FASTA格式序列輸入分析框點擊左側(cè)序列說明框中的序列說明點擊sequence欄選擇protein點擊Amino Acid Composition查看該蛋白質(zhì)分子質(zhì)量和氨基酸組成；n或者選擇protein后，點擊Kyte & Doolittle Mean Hydrophobicity Profile查看該蛋白質(zhì)分子疏水性水平；3.人脂聯(lián)

17、素蛋白質(zhì)序列的蛋白質(zhì)同源性分析：（1）進入NCBI/Blast網(wǎng)頁（2）選擇Protein-protein BLAST (blastp) （3）將FASTA格式序列貼入輸入欄（4）點擊BLAST（5）查看與之同源的蛋白質(zhì)4.人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列的motif結(jié)構(gòu)分析：（1）進入http:/hits.isb-sib.ch/cgi-bin/PFSCAN網(wǎng)頁（2）將人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列的FASTA格式序列貼入輸入欄 （3）點擊Scan（4）查看分析結(jié)果（注意Prosite Profile中的motif information）5.人脂聯(lián)素蛋白質(zhì)序列的二級結(jié)構(gòu)預測：（1）進入http/www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html (The PredictProtein Server)網(wǎng)頁（2）在You can欄點擊defau