生物信息学 第5章 常用分析软件VIP免费

第5章常用分析软件一、基因结构基因的概念是随着遗传学、分子生物学、基因的概念是随着遗传学、分子生物学、生物化学等领域的发展不断完善的。从分子生物化学等领域的发展不断完善的。从分子生物学角度来看，生物学角度来看，基因是负载特定生物遗传是负载特定生物遗传信息的信息的DNADNA分子片段，在一定的条件下能够分子片段，在一定的条件下能够表达这种遗传信息，产生特定的生理功能。表达这种遗传信息，产生特定的生理功能。原核生物基因结构：一个完整的原核基因结构是从基因的一个完整的原核基因结构是从基因的5'5'端启动子区域端启动子区域开始，到开始，到3'3'端终止区域结束。基因的转录开始位置由转录端终止区域结束。基因的转录开始位置由转录起始位点确定，转录过程直至遇到转录终止位点结束，转录起始位点确定，转录过程直至遇到转录终止位点结束，转录的内容包括的内容包括5'5'端非翻译区、开放阅读框及端非翻译区、开放阅读框及3'3'端非翻译区。端非翻译区。基因翻译的准确起止位置由起始密码子和终止密码子决定，基因翻译的准确起止位置由起始密码子和终止密码子决定，翻译的对象即为介于这两者之间的开放阅读框翻译的对象即为介于这两者之间的开放阅读框ORFORF。。真核生物基因结构：一个完整的真核生物基因，不但包括编码区域，还包一个完整的真核生物基因，不但包括编码区域，还包括括5'5'端和端和3'3'端两侧长度不等的特异性序列，虽然这些序列端两侧长度不等的特异性序列，虽然这些序列不编码氨基酸，却在基因表达的过程中起着重要的作用。所不编码氨基酸，却在基因表达的过程中起着重要的作用。所以，严格的以，严格的““基因基因””这一术语的分子生物学定义是：产生一这一术语的分子生物学定义是：产生一条多肽链或功能条多肽链或功能RNARNA所必须的全部核苷酸序列。所必须的全部核苷酸序列。二、蛋白质结构二、蛋白质结构蛋白质是一种生物大分子，蛋白质中相邻的氨基蛋白质是一种生物大分子，蛋白质中相邻的氨基酸通过肽键形成一条伸展的肽链，这条链称为蛋白质酸通过肽键形成一条伸展的肽链，这条链称为蛋白质的一级结构，不同蛋白质其肽链的长度不同，肽链中的一级结构，不同蛋白质其肽链的长度不同，肽链中不同氨基酸的组成和排列顺序也各不相同。肽链上的不同氨基酸的组成和排列顺序也各不相同。肽链上的氨基酸残基形成局部的二级结构，各种二级结构在空氨基酸残基形成局部的二级结构，各种二级结构在空间卷曲折叠形成特定的三维空间结构。有的蛋白质由间卷曲折叠形成特定的三维空间结构。有的蛋白质由多条肽链组成，每条肽链称为亚基，亚基之间又有特多条肽链组成，每条肽链称为亚基，亚基之间又有特定的空间关系，称为蛋白质的四级结构。定的空间关系，称为蛋白质的四级结构。DNADNA序列特征分析序列特征分析分析分析DNADNA序列，除了进行序列比对之外，更重要序列，除了进行序列比对之外，更重要的工作是从序列中找到基因及其表达调控信息。寻找基因的的工作是从序列中找到基因及其表达调控信息。寻找基因的工作有两个：一是识别与基因相关的特殊序列信号，如启动工作有两个：一是识别与基因相关的特殊序列信号，如启动子、起始密码子，通过信号识别大致确定基因所在的区域；子、起始密码子，通过信号识别大致确定基因所在的区域；二是预测基因的编码区域，或预测外显子所在的区域。在此二是预测基因的编码区域，或预测外显子所在的区域。在此基础上，结合两个方面的结果确定基因的位置和结构。绝大基础上，结合两个方面的结果确定基因的位置和结构。绝大部分基因表达调控信息隐藏在基因序列的上游区域，在组成部分基因表达调控信息隐藏在基因序列的上游区域，在组成上具有一定的特征，可以通过序列分析识别这些特征。上具有一定的特征，可以通过序列分析识别这些特征。真核生物的开放阅读框真核生物的开放阅读框真核生物的开放阅读框不仅含有编码蛋白的外显子真核生物的开放阅读框不仅含有编码蛋白的外显子（（exonexon），而且还有内含子（），而且还有内含子（intronintron），并且内含子将开放），并且内含子将开放阅读框分割为若干个小片...