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1、一实验项目名称：核酸和蛋白质序列数据的使用实验目的：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，可以对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。实验内容提要：在序列数据库中查找某条基因序列（insulin） ，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 (NCBI CD-search)？ 4. 该蛋白质
2、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。实验类型：综合性必修或选修：必修使用的主要仪器：可以访问国际互联网的计算机。二实验项目名称：双序列比对实验目的：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。教学基本要求：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-Wunch algorithm）和局部比对算法（Smith-Waterman algorithm） 。通过本实验的练习，更好的理解动态规划算法。实验内容提要：对如下的两
3、条序列进行双序列比对分析： Drosophila Sex-lethal proteinASNTNLIVNYLPQDMTDRELYALFRAIGPINTCRIMRDYKTGYSYGYAFVDFTSEMDSQRAIKVLNG Mouse Huc RBDMDSKTNLIVNYLPQNMTQDEFKSLFGSIGDIESCKLVRDKITGQSLGYGFVNYSDPNDADKAINTLNGL这些蛋白质包含一个 RNA 识别模体（RNA Recognition Motif，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） 。通过 ebi 网站的在线工具完成练习（ht
4、tp:/www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/） 。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 网站的在线工具完成练习，网址：（http:/www.ebi.ac.uk/Tools/psa
5、/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。5. 比对结果发生了什么变化？ 实验类型：综合性必修或选修：必修使用的主要仪器：可以访问国际互联网的计算机。三实验项目名称：序列的点阵分析实验目的：点阵分析是双序列分析最直观的工具，通过本实验了解点阵分析的原理和方法。教学基本要求：了解和熟悉点阵分析的原理和参数对分析结果的影响，可以对结果进行解读和解释。实验内容提要：本实验在如下网址完成：http:/myhits.isb-sib.
6、ch/cgi-bin/dotlet首先学习根据 dotlet 的在线教程，快速学习其基本使用方法和参数设置。然后进行如下的序列分析。回答问题：点阵分析的基本原理是什么？1. 重复序列通过点阵分析可以很容易的发现序列中的重复，果蝇的一个蛋白质（索引号码：P24014）中具有几个重复片段，请通过 dotlet 分析，找到这些序列重复的片段。SLIT_DROME (P24014):MAAPSRTTLMPPPFRLQLRLLILPILLLLRHDAVHAEPYSGGFGSSAVSSGGLGSVGIHIPGGGVGVITEARCPRVCSCT GLNVDCSHRGLTSVPRKISADVERLELQGN
7、NLTVIYETDFQRLTKLRMLQLTDNQIHTIERNSFQDLVSLERLDISNNVI TTVGRRVFKGAQSLRSLQLDNNQITCLDEHAFKGLVELEILTLNNNNLTSLPHNIFGGLGRLRALRLSDNPFACDCHLSW LSRFLRSATRLAPYTRCQSPSQLKGQNVADLHDQEFKCSGLTEHAPMECGAENSCPHPCRCADGIVDCREKSLTSVPVTL PDDTTDVRLEQNFITELPPKSFSSFRRLRRIDLSNNNISRIAHDALSGLKQLTTLVLYGNKIKDLPSGVFKGLGSLRLLL LNANEI
8、SCIRKDAFRDLHSLSLLSLYDNNIQSLANGTFDAMKSMKTVHLAKNPFICDCNLRWLADYLHKNPIETSGARCE SPKRMHRRRIESLREEKFKCSWGELRMKLSGECRMDSDCPAMCHCEGTTVDCTGRRLKEIPRDIPLHTTELLLNDNELGR ISSDGLFGRLPHLVKLELKRNQLTGIEPNAFEGASHIQELQLGENKIKEISNKMFLGLHQLKTLNLYDNQISCVMPGSFE HLNSLTSLNLASNPFNCNCHLAWFAECVRKKSLNGGAARCGAPSKVRDVQIKDLPHSEFKCSS
9、ENSEGCLGDGYCPPSCT CTGTVVACSRNQLKEIPRGIPAETSELYLESNEIEQIHYERIRHLRSLTRLDLSNNQITILSNYTFANLTKLSTLIISYN KLQCLQRHALSGLNNLRVVSLHGNRISMLPEGSFEDLKSLTHIALGSNPLYCDCGLKWFSDWIKLDYVEPGIARCAEPEQ MKDKLILSTPSSSFVCRGRVRNDILAKCNACFEQPCQNQAQCVALPQREYQCLCQPGYHGKHCEFMIDACYGNPCRNNAT CTVLEEGRFSCQCAPGYTGARCETNIDDCLGEIKCQNNA
10、TCIDGVESYKCECQPGFSGEFCDTKIQFCSPEFNPCANGAK CMDHFTHYSCDCQAGFHGTNCTDNIDDCQNHMCQNGGTCVDGINDYQCRCPDDYTGKYCEGHNMISMMYPQTSPCQNHEC KHGVCFQPNAQGSDYLCRCHPGYTGKWCEYLTSISFVHNNSFVELEPLRTRPEANVTIVFSSAEQNGILMYDGQDAHLAV ELFNGRIRVSYDVGNHPVSTMYSFEMVADGKYHAVELLAIKKNFTLRVDRGLARSIINEGSNDYLKLTTPMFLGGLPVDP AQQAYKNWQIRNLTS
11、FKGCMKEVWINHKLVDFGNAQRQQKITPGCALLEGEQQEEEDDEQDFMDETPHIKEEPVDPCLEN KCRRGSRCVPNSNARDGYQCKCKHGQRGRYCDQGEGSTEPPTVTAASTCRKEQVREYYTENDCRSRQPLKYAKCVGGCGN QCCAAKIVRRRKVRMVCSNNRKYIKNLDIVRKCGCTKKCY从 uniprot 或者 genbank 数据库中的注释信息进行进一步确认你所发现的结果。2. 低复杂度区域恶性疟原虫抗原蛋白前体（索引号码：P69192 ）具有一段低复杂度区域的序列，通过点阵分析找到这个特点。SERA_PL
12、AFG (P69192):MKSYISLFFILCVIFNKNVIKCTGESQTGNTGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGSSEPSNPVSSGHSVSTVSVSQTSTSSEKQDTIQVKSALLKDYMGLKVTGPCNENFIMFLVPHIYIDVDTEDTNIELRTTLKETNNAISFESNSGSLEKKKYVKLPSNGTTGEQGSSTGTVRGDTEPISDSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSESLPANGPDSPTVKPPRNLQNICETGKNFKLVVYIKENTLIIKWKVYGETKDTTENNKVDVR
13、KYLINEKETPFTSILIHAYKEHNGTNLIESKNYALGSDIPEKCDTLASNCFLSGNFNIEKCFQCALLVEKENKNDVCYKYLSEDIVSNFKEIKAETEDDDEDDYTEYKLTESIDNILVKMFKTNENNDKSELIKLEEVDDSLKLELMNYCSLLKDVDTTGTLDNYGMGNEMDIFNNLKRLLIYHSEENINTLKNKFRNAAVCLKNVDDWIVNKRGLVLPELNYDLEYFNEHLYNDKNSPEDKDNKGKGVVHVDTTLEKEDTLSYDNSDNMFCNKEYCNRLKDENNCISNLQVEDQGNCDT
14、SWIFASKYHLETIRCMKGYEPTKISALYVANCYKGEHKDRCDEGSSPMEFLQIIEDYGFLPAESNYPYNYVKVGEQCPKVEDHWMNLWDNGKILHNKNEPNSLDGKGYTAYESERFHDNMDAFVKIIKTEVMNKGSVIAYIKAENVMGYEFSGKKVQNLCGDDTADHAVNIVGYGNYVNSEGEKKSYWIVRNSWGPYWGDEGYFKVDMYGPTHCHFNFIHSVVIFNVDLPMNNKTTKKESKIYDYYLKASPEFYHNLYFKNFNVGKKNLFSEKEDNENNKKLGNNYIIFGQDTAGSGQSG
15、KESNTALESAGTSNEVSERVHVYHILKHIKDGKIRMGMRKYIDTQDVNKKHSCTRSYAFNPENYEKCVNLCNVNWKTCEEKTSPGLCLSKLDTNNECYFCYV四实验项目名称：多序列比对实验目的：在序列分析中，多序列比对具有广泛的应用，是许多其他分析的基础和前提，比如进化发生分析、构建位置特异性打分矩阵、找到一致序列等，本实验的目的是熟悉多序列比对相关的操作和编辑方法。教学基本要求：了解和熟悉多序列比对的原理和基本方法。实验内容提要：1. 使用 CLUSTALW 算法，比对一组蛋白质序列，该序列属于 RAD51-RECA，在 DNA 的复制阶段起重要
16、作用，这些序列可以从 NCBI genbank、Uniprot等序列服务器获取，序列的索引号码为：P25454 ， P25453，P0A7G6，P48295。将这些序列保存在一个文本文件。如果查询到的序列不止一个的话，选择第一个。P25454.1 Full=DNA repair protein RAD51MSQVQEQHISESQLQYGNGSLMSTVPADLSQSVVDGNGNGSSEDIEATNGSGDGGGLQEQAEAQGEMEDEAYDEAALGSFVPIEKLQVNGITMADVKKLRESGLHTAEAVAYAPRKDLLEIKGISEAKADKLLNEAARLVPMGFVTAADFHMRRSELICLTTGSKNLDTLLGGGVETGSITELFGEFRTGKSQLCHTLAVTCQIPLDIGGGEGKCLYIDTEGTFRPVRLVSIAQRFGLDPDDALNNVAYARAYNADHQLRLLDAAAQMMSESRFSLIVVDSVMALYRTDFSGRGELSARQMHLAKFMRALQRLADQFGVAV
