启动子分析转录因子结合位点

启动子分析-----------转录因子结合位点启动子分析-----------转录因子结合位点启动子是DNA分子能够与RNA聚合酶特异结合的部位，也就是使转录开始的部位。在基因体现的调控中，转录的起始是个核心。经常某个基因与否应当体现决定于在特定的启动子起始过程。启动子普通可分为两类:(1)一类是RNA聚合酶能够直接识别的启动子。这类启动子应当总是能被转录。但事实上也不都如此，外来蛋白质可对其有影响，即该蛋白质可直接阻断启动子，也可间接作用于邻近的DNA构造，使聚合酶不能和启动子结合。(2)另一类启动子在和聚合酶结和时需要有蛋白质辅助因子的存在。这种蛋白质因子能够识别与该启动子次序相邻或甚至重叠的DNA次序。因此，RNA聚合酶能否与启动子互相作用是起始转录的核心问题，似乎是蛋白质分子如何能识别DNA链上特异序列。例如，RNA聚合酶分子上与否有一种活性中心能够识别出DNA双螺旋上某特异序列的化学构造?不同启动子对RNA聚合酶的亲和力各不同。这就可能对调控转录起始的频率，亦即对基因体现的程度有重要不同。DNA链上从启动子直到终止子为止的长度称为一种转录单位。一种转录单位能够涉及一种基因，也能够涉及几个基因。启动子预测软件大致分为三类，第一类是启发式的办法，它运用模型描述几个转录因子结合部位定向及其侧翼构造特点，它含有挺高的特异性，但未提供通用的启动子预测办法；第二类是根据启动子与转录因子结合的特性，从转录因子结合部位的密度推测出启动子区域，这办法存在较高的假阳性；另一类是根据启动子区本身的特性来进行测定，这种办法的精确性比较高。同时，还能够结合与否存在CpG岛，而对启动子预测的精确性做出辅助性的推测。启动子预测软件有：PromoterScan;Promoter2.0;NNPP;EMBOSSCpgplot;CpGPrediction启动子及转录因子结合位点数据库及预测工具冷泉港启动子分析程序介绍在线预测和分析基因启动子（promoter）普通在公共数据库中，如NCBI、UCSC、Ensembl给出的人类基因序列都没有对基因进行具体的标注。但是，有诸多在线工具，能够预测和分析基因序列上的启动子、内含子、UTR区等。在这里就简朴总结收集某些网站，备用。1.NCBI上的FindingPromoter（NCBI推荐的）（）PromoterScanfromtheBioinformaticsandMolecularAnalysissectionofNIH.TFSearchfromtheComputationalBiologyResearchCenterofJapan.DRAGONGeneStartFinderfromtheDRAGONGenomeExplorersite.2.Promoter2.0PredictionServer（）Promoter2.0predictstranscriptionstartsitesofvertebratePolIIpromotersinDNAsequences.Ithasbeendevelopedasanevolutionofsimulatedtranscriptionfactorsthatinteractwithsequencesinpromoterregions.Itbuildsonprinciplesthatarecommontoneuralnetworksandgeneticalgorithms.3.TFSEARCH（）SearchingTranscriptionFactorBindingSites(ver1.3)4.NeuralNetworkPromoterPrediction(伯克利大学)（:9005/seq_tools/promoter.html）5.TheMarkovChainPromoterPredictionServer(杜克大学)（）6.NeuralNetworkPromoterPrediction(BIosino：中国生物信息)（）7.Core-PromoterPredictionProgram（byMichaelZhang）（）PROMOTERFINDINGANDANALYSISPROGRAMSONTHEINTERNET--------------------------------------------------------------------------------TRANSPLORER(TRANScriptionexPLORER)Dnanalyze(TFmapping)DragonPromoterFinder1.2(TSSfinderandpromoterregionanalysis)FunSiteP2.1HCtata(TATAsignalprediction)McPromoterVer.3MatInspector(SearchforTFbindingsites)ModelGeneratorandModelInspectorNNPP2.1(TSSfinder)PromoterInspector(Strandnon-specificpromoterregionfinder)Promoter2.0(TSSfinder)PromoterScanII(Promoterregionprediction)RGSiteScanSignalScan(SearchforEukaryoticTranscriptionalElements)TESS(SearchforTranscriptionElements)TFSEARCH(PredictsTFbindingsitesbasedonTRANSFACdata)TRANSFAC(TFdatabaseandanumberofassociatedprograms)TSSGandTSSWPROMOTER2.0普通拟定启动子的算法能够分成两种,一种根据启动子区多个转录信号,如TATA盒、CCAAT盒,结合对这些保守信号及信号间保守的空间排列次序的识别进行预测。如PROMOTER2.0,用神经网络办法拟定TATA盒、CCAAT盒、加帽位点(capsite)和GC盒(GCbox)的位置和距离,识别含TATA盒的启动子。PROMOTERSCAN根据转录因子结合部位在基因组中分布的不平衡性,将转录因子结合部位分布密度与TATA盒的权重矩阵(weightmatrix)结合起来,从基因组DNA中识别出启动子区[3]。但上述程序预测的假阳性率较高,PROMOTER210每23kb出现一种假阳性;PRO2MOTERSCAN平均每19kb出现一种假阳性。PromoterInspector另一种办法根据启动子区序列的特性进行预测。Promo2terInspector从一组训练序列中提取出启动子区的环境特性,并将外显子、内含子和3’端非翻译区的特性与启动子区加以分辨,从而在基因组中拟定启动子位置FirstEF近来尚有某些程序将上述办法与CpG岛(CpGislands)信息相结合。CpG岛是一段200bp或更长的DNA序列,核苷酸G+C的含量较高,并且CpG双核苷酸的出现频率占G+C含量的50%以上。许多脊椎动物的启动子区都与CpG岛的位置重叠。FirstEF(http://rulai1cshl1org/tools/FirstEF/)搜索通过5’UTR定位技术构建的第一外显子数据库,识别第一剪切点(firstsplicingdonorsite),结合CpG岛信息,拟定启动子区。这种办法使预测的敏感性和特异性都明显提高。该程序预测含CpG岛的启动子的敏感性和特异性都高于90%,预测不含CpG岛的启动子的精确性相对略低。TRRD数据库,每个条目对应一种基因。应用权重矩阵数据库搜索转录因子结合部位的程序涉及SIGNALSCANMatInspector转录因子搜索程序(transcriptionalfactorsearch,TF2SEARCH)等等。尽管基于PWM的搜索比较敏感,但它最大的缺点就是假阳性率过高,在预测的成果中有诸多结合部位并不真正含有生物学功效。COMPEL数据库经实验拟定的复合元件不多,COMPEL数据库中收录了近200条经实验拟定的复合元件的信息。如果转录因子结合部位的预测成果中包含复合元件,显然比单个元件更有可能含有生物学功效。Co-Bind程序通过建立两个转录因子