生物学信息分析

相关生物信息学分析及软件的使用基因工程下游技术实习实验目的了解相关的生物信息学数据库（NCBI数据库等）和掌握数据库检索方法，学会相关软件的使用，并利用生物信息学软件根据研究目的和对象设计引物。方法根据酶或基因的名称（GenBank登录号）找到需要的基因的核苷酸序列，根据序列和PCR的目的设计获得该基因的CDS的引物(注意引物设计时引物酶切位点)。

目的基因序列的检索主要数据库介绍GenebankEMBLDDBJ

Genebank

Genebank库包含了所有已知的核酸序列和蛋白质序列，以及与它们相关的文献著作和生物学注释。它是由美国国立生物技术信息中心(NCBI)建立和维护的。NCBI的网址是：http://EMBL核酸序列数据库

由欧洲生物信息学研究所(EBI)维护的核酸序列数据构成，查询检索可以通过通过因特网上的序列提取系统(SRS)服务完成。数据库网址是：http://www.ebi.ac.uk/embl/

DDBJ数据库

日本DNA数据仓库(DDBJ)也是一个全面的核酸序列数据库，与Genbank和EMBL核酸库合作交换数据。使用其主页上提供的SRS工具进行数据检索和序列分析。DDBJ的网址是：http://www.ddbj.nig.ac.jp/NCBI介绍：NCBI建立在1988年,作为一种公共分子生物学信息资源,而创建的公开数据库。NCBI的计划：1.基本研究；2.数据库；3.软件的开发；4.教育和训练现在我们以查找甘薯异戊烯氯喹异构酶（Ipomoeabatatas

isopentenyl

diphosphate

isomerase

，ipi）的编码序列为例，介绍如何从ＮＣＢＩ中在线获取所需要的核酸序列．应用举例1.进入2.选择数据库3.查询关键词4.开始查询显示格式符合条件的记录数每页显示数目相关记录点击进入Genbank格式的序列记录FASTA格式的序列记录基因表达的

ORF分析

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aaaaa//基因表达的ORF分析利用计算机和互联网，对核酸序列的所有相位进行搜索可以很快地获得ＯＲＦ结果。国际互联网上的ＯＲＦ分析资源有：http:///gorf/查找);http://expasy.hcuge.ch/www/dna.html(将ＤＮＡ翻译为蛋白质)。核酸序列的

比对分析对核酸序列的首要分析是联网进行序列的同源性分析，以便能够利用最新的数据库反映该序列是否是已知序列以及与已知序列同源性的高低。典型的分析是采用NCBI的BLAST软件对GENBANK中的非冗余数据库（non-redundantdatabase,nr）进行查询。该数据库是对GENBANK、EMBL和DDBJ中去除所有相同核酸序列进行整合后所得到的最为全面的已知基因数据库，其中还包括了部分基因组的序列。运行时联网至：/BLAST按照提示进行查询。ggggtcgagtccgcgtccac

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或CCC引物设计的原则3.引物3’端的末位碱基对Taq

酶的DNA合成效率有较大的影响。不同的末位碱基在错配位置导致不同的扩增效率，末位碱基为A的错配效率明显高于其他3个碱基。4.5’端序列对PCR影响不太大，因此常用来引进修饰位点或标记物。

5.引物二聚体或发夹结构也可能导致PCR反应失败。引物二聚体Mg2+CGTATTAAGGGCATTAAGGGCATAGGCGAATMg2+-3’-3’3’-5’--5’TAATDNA聚合酶TAATCATT80℃60℃40℃30℃50℃72℃90℃94℃CATT引物二聚体Mg2+CGTATTAAGGGCATTAAGGGCATAGGCGAATMg2+-3’-3’3’-5’--5’TAATDNA聚合酶TAATCATT80℃60℃40℃30℃50℃72℃90℃94℃CATT引物二聚体Mg2+CGTATTAAGGGCATTAAGGGCATAGGCGAATMg2+-3’-3’3’-5’--5’TAATDNA聚合酶TAATCATT80℃60℃40℃30℃50℃72℃90℃94℃CATT发夹结构5’３’５’３’引物设计的原则

引物二聚体及发夹结构的能值过高:∆G≧4.5kcal/mol产生引物二聚体带，并且降低引物有效浓度而使PCR反应效率降低。

引物设计的原则6.引物序列的GC含量一般为40-60%，过高或过低都不利于引发反应。上下游引物的GC含量不能相差太大。7.引物所对应模板位置序列的Tm值在72℃左右可使复性条件最佳。

Tm值的计算公式:

Tm＝4(G+C)＋2(A+T)引物设计的原则引物设计的原则8.∆G值是指DNA双链形成（或者打开）所需的自由能，该值反映双链结构内部碱基对的相对稳定性。应当选用3’端∆G值较低（绝对值不超过9），而5’端和中间∆G值相对较高的引物。引物的3’端的∆G值过高，容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。这么多要求烦死人了，我抗议！除非……常用的引物设计软件Oligo6（引物评价）*PremierPrimer（自动搜索）*VectorNTISuitDnasisOmigaDnastarPrimer3（在线服务）*常用的引物设计软件PrimerPrimer5.0

的使用技巧简介1、软件安装与主要功能介绍2、引物设计应用举例常用的引物设计软件我们可以通过网上下载或其它方式获得安装软件1、软件安装与主要功能介绍2、引物设计应用举例引物分类：按PCR目的不同可分为检测引物和克隆引物两大类.常用的引物设计软件检测性引物特点:反应灵敏性、扩增特异性克隆性引物特点:产物完整性和保真性PCR引物设计应用举例

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