生物信息学入门

1、实验一 计算机网上操作基本技能训练学时数：3目的要求：1、掌握windows常用操作2、熟练掌握上网操作基本方法及技能。3、掌握利用网络进行资料搜集的多种方法实验内容：一、windows xp/2000的操作1、熟悉界面以及内含的各种窗口2、进行文件夹以及文件操作3、应用程序的应用4、进行图文编排5、网络配置6、自我安装windows 2000作业：1、在D盘建立一个以自己名字命名的文件夹2、在Word中创建一个如何进行网络配置以及安装windows xp/2000的文档，并以恰当文件名保存到自己的文件夹中二、熟练掌握上网操作基本方法及技能1、熟悉Internet Exporer 的基本使用方

2、法及相关技巧，熟悉Internet Exporer网络配置。2、利用outlook express或其它邮件软件收发E-mail，掌握免费电子邮箱的申请方法,并且，能收发电子邮件。3、掌握网上软件下载及安装方法。4、掌握WINDOWS 系统的升级方法和安装安全补丁5、用IE或netscape等浏览工具浏览、搜索各类信息6、运用FlashGet 或网络蚂蚁等下载工具进行网络资料的下载以及运用各种上传工具上传资料到网络7、利用Winzip或Winrar等压缩工具进行文件的压缩与解压8、学习使用Telnet、ftp9、在网上自主学习了解与生物信息学相关的计算机语言，如C语言、Perl语言作业：1、

3、请一个自已的免费电子邮箱，并发一封电子邮件到master2、从网络上下载任意一个软件，并安装到计算机上。3、用WINDOWS UPDATE 升级和打补丁。4、用FTP获取一个蛋白质结构分析软件比如rasmol，下载后保存到你的文件夹中，运用其进行蛋白质结构分析。5、载一个有关C语言的教程，并保存到你的文件夹中，进行参考学习。生物信息学实验二目的要求1掌握序列检索的操作方法；2熟悉GenBank数据库序列格式及其主要字段的含义；3了解EBML数据库序列格式及其主要字段的含义；4熟悉GenBank数据库序列格式的FASTA序列格式显示与保存；5熟悉分子生物学软件的搜索与下载。实验准备 实验前复习第

4、1章1.2 生物信息学数据库及其分析；1.3基本序列数据库注释及序列格式。实验内容1使用Entrez信息查询系统检索核酸序列BC060830和NM_000230，连接提取该序列内容，阅读序列格式的解释，理解其含义；2 GenBank数据库序列格式的FASTA序列格式显示与保存；3使用SRS信息查询系统检索核酸序列BC060830，连接提取该序列内容，阅读序列格式的解释，理解其含义；使用搜索引擎搜索并下载DNAClub和BioEdit软件。生物信息学实验三目的要求1.掌握已知序列接受号的核酸序列检索的基本步骤；2.掌握未知序列接受号的核酸序列检索的基本步骤；3.熟悉使用BioEdit软件进行核酸

5、序列的基本分析。实验准备 实验前复习第2章2.1 核酸序列的检索；2.2核酸序列的基本分析。实验内容1.使用Entrez信息查询系统检索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因组DNA、外显子和5调控区 (promoter) 等核酸序列，连接提取该序列内容，阅读序列格式的解释，理解其含义；2. 使用SRS信息查询系统检索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因组DNA、外显子和5调控区 (promoter) 等核酸序列，连接提取该序列内容，阅读序列格式的解释，理解其含义；3.使用BioEdit软件对上述核酸序列进行分子质量、碱基组成、碱基分布、序列变换以及限制性酶切分析等基本分析；4.使用

6、DNAClub软件对上述核酸序列进行序列变换和限制性酶切分析；5.从BioEdit软件的“help”栏了解该软件的其它功能。实验操作1.调用Internet浏览器并在其地址栏输入Entrez网址(/Entrez)；2.在Search后的选择栏中选择nucleotide；3.在输入栏输入homo sapiens leptin;4.点击go后显示序列接受号及序列名称等;5.查找人leptin (obesity homolog, mouse) mRNA序列（提示：NM_000230），点击序列接受号后显示序列详细信息； 6.将序列转为FASTA格式

7、保存7.根据从NM_000230了解的基因定位信息查找人瘦素的基因组DNA (Contig) 的序列接受号及序列识别号，点击序列接受号显示序列详细信息；8.在输入栏输入homo sapiens leptin exon查找人瘦素外显子序列；9.在输入栏输入homo sapiens leptin promoter查找人瘦素5调控区序列;10.按上述步骤用SRS信息查询系统检索人瘦素 (leptin) 的mRNA、基因组DNA、外显子和5调控区 (promoter) 等核酸序列；11.将上述核酸序列输入BioEdit和DNAClub软件进行序列基本分析；12.打开BioEdit软件，点击“help”

8、栏，阅读“contents”。 生物信息学实验四目的要求1. 掌握cDNA序列可读框架分析；2. 熟悉基于核酸序列对齐分析的真核基因结构分析（内含子/外显子分析）；3. 熟悉使用NCBI查询系统进行基因组序列分析的基本步骤；4. 了解基因的电子表达谱分析。实验准备实验前复习第2章2.4 基因的电子表达谱分析；2.6 cDNA对应的基因组序列分析；2.7基于核酸序列对齐分析的功能预测；2.8可读框架分析。实验内容1.使用BioEdit软件对人瘦素 (leptin) 的mRNA序列进行可读框架分析；2.使用NCBI查询系统进行人瘦素 (leptin) 的基因组序列分析和基因的电子表达谱分析；3.使

9、用Blast2进行人瘦素 (leptin) mRNA序列与其外显子或基因组序列的对齐分析。实验操作1.将人瘦素 (leptin) 的mRNA序列输入BioEdit软件进行可读框架分析：打开BioEdit软件将人瘦素 (leptin) mRNA的FASTA格式序列输入分析框点击左侧序列说明框中的序列说明点击sequence栏选择nucleic acid点击find next ORF查看起始密码位置和编码区范围（57557）；2.参照教材使用NCBI查询系统进行人瘦素 (leptin) 的基因组序列分析和基因的电子表达谱分析；3.人瘦素 (leptin) mRNA序列与其外显子或基因组序列的对齐分

10、析：调用Internet浏览器并在其地址栏输入Blast2网址(/gorf/bl2/html) 将人瘦素 (leptin) mRNA和外显子的FASTA格式序列分别输入sequence2和sequence1分析框或将人瘦素 (leptin) mRNA和基因组序列的GI版本号输入sequence2和sequence1的GI版本号框点击Align后显示两序列对齐的详细信息查找mRNA序列上各外显子的位置。样式为自带默认样式，最佳调用宽度500px，高度350px！ 生物信息学实验五目的要求1.熟悉使用BioEdit（或DNAClub）软件进行核酸

11、序列的点突变定位；2.掌握引物设计的基本要求，并熟悉使用Primer3软件进行引物设计。实验准备 实验前复习第2章2.11 引物设计。实验内容1.使用BioEdit（或DNAClub）软件进行核酸序列的点突变定位定位；2.使用Primer3软件进行人瘦素 (leptin) 基因点突变引物和mRNA定量引物的设计。实验操作1.人瘦素 (leptin) 基因编码区点突变408 AC的定位：打开BioEdit软件将人瘦素 (leptin) mRNA的FASTA格式序列输入分析框点击左侧序列说明框中的序列说明点击Sequence栏选择Nucleic Acid点击Find next ORF从起始密码AT

12、G的第一个碱基开始查找该基因编码区408（464，NM_000230）位碱基（A）；2.人瘦素 (leptin) 基因编码区点突变408 AC的限制酶切点分析：再点击Sequence栏选择Nucleic Acid点击Restriction Map点击Generate Map按钮找到该基因编码区408（464，NM_000230）位碱基后可见该位置有限制酶Hind III的切点（AAGCTT）；（提示：如发生408 AC突变，则该酶切点消失）；3.人瘦素 (leptin) 基因编码区点突变408 AC分析的引物设计：调用Internet浏览器并在其地址栏输入primer3网址（www-genom

13、/cgi-bin/primer/primer3.cgi）用复制/粘贴方式将人瘦素 (leptin) mRNA（NM_000230）的FASTA格式序列输入分析框在targets框填入464，1选择Product Size (300 bp)和Primer Tm (58.0) 点击Pick Primesr按钮从显示的五队引物中选择合适的引物；4.人瘦素 (leptin) mRNA定量的引物设计：方法同“3. 人瘦素 (leptin) 基因编码区点突变408 AC分析的引物设计”，但在targets框将突变点位置改为外显子交会点位置，另外Product Size 一般选择15

14、0 bp。生物信息学实验六目的要求1掌握蛋白质序列检索的操作方法；2熟悉蛋白质基本性质分析；3熟悉基于序列同源性分析的蛋白质功能预测，了解基于motif、 结构位点、结构功能域数据库的蛋白质功能预测；4了解蛋白质结构预测。实验准备 实验前复习第3章 3.1蛋白质序列检索；3.2蛋白质基本性质分析；3.3蛋白质功能预测；3.4蛋白质结构预测。实验内容1.使用Entrez和SRS信息查询系统检索人脂联素 (adiponectin)蛋白质序列；2.使用BioEdit软件对上述蛋白质序列进行分子质量、氨基酸组成、和疏水性等基本性质分析；3.对人脂联素蛋白质序列进行基于NCBI/Blast软件的蛋白质同

15、源性分析；4.对人脂联素蛋白质序列进行motif结构分析；5.对人脂联素蛋白质序列进行二级结构和三维结构预测。实验操作1.人脂联素蛋白质序列的检索：n调用Internet浏览器并在其地址栏输入Entrez网址(/Entrez)n在Search后的选择栏中选择proteinn在输入栏输入homo sapiens adiponectinn点击go后显示序列接受号及序列名称n点击序列接受号NP_004788 (adiponectin precursor; adipose most abundant gene transcript 1 Homo sa

16、piens)后显示序列详细信息n将序列转为FASTA格式保存(参考上述步骤使用SRS信息查询系统检索人脂联素蛋白质序列)2. 使用BioEdit软件对人脂联素蛋白质序列进行分子质量、氨基酸组成和疏水性等基本性质分析：n打开BioEdit软件将人脂联素蛋白质序列的FASTA格式序列输入分析框点击左侧序列说明框中的序列说明点击sequence栏选择protein点击Amino Acid Composition查看该蛋白质分子质量和氨基酸组成；n或者选择protein后，点击Kyte & Doolittle Mean Hydrophobicity Profile查看该蛋白质分子疏水性水平；3.人脂联

17、素蛋白质序列的蛋白质同源性分析：（1）进入NCBI/Blast网页（2）选择Protein-protein BLAST (blastp) （3）将FASTA格式序列贴入输入栏（4）点击BLAST（5）查看与之同源的蛋白质4.人脂联素蛋白质序列的motif结构分析：（1）进入http:/hits.isb-sib.ch/cgi-bin/PFSCAN网页（2）将人脂联素蛋白质序列的FASTA格式序列贴入输入栏 （3）点击Scan（4）查看分析结果（注意Prosite Profile中的motif information）5.人脂联素蛋白质序列的二级结构预测：（1）进入http/www.embl-heidelberg.de/predictprotein/predictprotein.html (The PredictProtein Server)网页（2）在You can栏点击defau