实验名称：肝细胞核因子1a(HNF1a)基因的生物信息学研究姓名：班级：学号：实验目的：1.掌握中国期刊网全文数据库中原始全文文献的搜索及获得方法。2.熟悉生物信息学常用网站中的全文或文摘的获得方法。3.熟悉网络搜索工具，浏览器及生物信息中心，掌握医学信息获取途径。4.掌握PCR引物的设计原则。学习PCR引物设计软件使用方法，设计基因的引物。5.了解核酸序列数据生成和常用分析工具；了解序列比对的基本原理，熟悉常见的Blast程序。6.了解蛋白质分析的基本内容，熟悉常见的蛋白质分析序列；进行蛋白质物理性质的预测和二级结构和折叠预测的在线操作。实验方法和流程：一、选择研究基因选定感兴趣的基因：在中国期刊网查询与药学有关的基因，查得依地福新是日前所发现的第一个通过激活细胞内Fas／CD95死亡受体而起作用的抗癌药物。Fas是近年来研究得最为深入的有关细胞凋亡的膜表面分子，阐明它们在凋亡中的作用机制，对深入了解细胞凋亡的机制有重要的意义。登陆西安交通大学主页（http://www.xjtu.edu.cn/）↓点击“图书馆”↓点击“进入图书馆”↓“查找资料栏”下，点击“网络数据库导航”↓进入“网络数据库”，点击中文数据库↓中国期刊全文数据库CJFD（中国期刊网）-CNKI↓点击登录，进入全文数据库↓选择检索途径：初级，选择学科范围：勾选“医药卫生”↓检索项选择“关键词”，检索词输入框键入“青少年糖尿病基因”，时间默认，点击“检索”↓在PUBMED中进行外文文献的检索二、利用生物信息数据库获取基因序列：打开NCBI（www.ncbi.nlm.nih.gov）网站，点击左边的下拉条选择“Gene”，输入“HNF1a”显示如下结果：点击红色有下划线的“HNF1a”,可获得此基因的基本信息，如基因的名称，全名，基因来源物种，基因的其他名称，如下图所示(见下页)：点击左侧蓝色的nm000545.4llinks“Genebank”可获得基因NHF1a的碱基序列，该基因的CDS为“24⋯.1919”，该基因的NP号为“NP000536”，碱基序列如下图（见下页）：三、在NCBI中进行Blast比对复制第二步中所得的碱基序列，从NCBI首页点击Blast，可出现下边图示的页面：点击“nucleotide”，可出现下图所示页面，在图示的大框中粘贴碱基序列，按如下所示选择各项目，然后点击“blast”,可出现比对结果（下第二幅图和第三幅图）四、设计引物选定需要PCR扩增的目的序列，进行引物设计，本实验中所选基因HNF1a与MODY3有关，查阅文献可知该基因2号外显子上游的内含子由G-A置换与MODY3有密切的关系，故为了深入研究，针对其二号外显子进行引物设计。在NCBI中选择“gene”后可查得有关信息，如下图：在google网页中搜索“primer3”,点击第一条搜索结果，可出现下图所示网页，在最上面的对话框中粘贴HNF1a的碱基序列，按下图所示填写“targets”栏和“ProducesiteRages”栏：填写好各栏数据后，点击“PickPrimers”,可得如下结果，下图为首选引物：下图为备选引物五、蛋白质分析在第二步所得页面中点击NP000536,可得基因HNF1a所编码的蛋白质序列，如下图所示：利用ProtParam（www.expasy.ch/tools/protparam.html）查询蛋白质基本性质如下图：利用TMPred（http://www.ch.embnet.org/cgi-bin/TMPRED_form_parser）预测蛋白质跨膜序列和方向，结果如下图：利用SignslP3.0(http://www.cbs.dtu.dk/cgi-bin/webface?jobid=signalp,4969A19001B46C57&opt=wait)预测信号肽位置和结构，结果如下图：利用pdb(http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do)预测蛋白质结构和功能：打开以上网站，找到下图所示页面，点击“here”.将蛋白序列粘贴入“sequence”栏点击“EvaluateGuery”六、分析讨论：1.通过学习生物信息基础这门课程，使我们掌握了基本的文献检索技巧，为以后的课题选择搜集资料等打下了很好的基础。并且通过学习使我们能够与生物信息大数据库建立连接，取得已有的数据，并初步学会了利用生物信息软件进行操作，为自己以后的研究服务。2.在引物设计时，GC含量一般40~60%，GC含量太低导致引物Tm值较低，使较低的退火温度不利于提高PCR的特异性，GC含量太高也易于引发非特异扩增。引物Tm值一般要求为55℃~65℃。前序列和后序列多变几次，尽量找到最合适的引物。
