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古細菌Pyrococcus horikoshii糖酵解途徑酶類的生物信息學(xué)統(tǒng)計畢業(yè)論文(目錄格式) 目 錄(三號、黑體、居中、目錄兩字空四格、與正文空一行)摘 要 ……………………………………………………………1第一章(空兩格)☆☆☆☆☆(小三號、黑體字)………2☆☆☆(四號黑體) ………………………………………………2☆☆☆(四號黑體)………………………………………………4☆☆☆ ……………………………………………………………7☆☆☆ ………………………………………………………………9☆☆☆……………………………………………………………15☆☆☆……………………………………………………………24第二章(空兩格)☆☆☆☆☆…………………………… 29☆☆☆………………………………………………………………29☆☆☆………………………………………………………………35………………山東輕工業(yè)學(xué)院2009屆本科生畢業(yè)論文摘 要葡萄糖通過“中心代謝途徑”降解為丙酮酸的過程對于生物體物質(zhì)及能量的代謝具有重要的作用。古細菌的葡萄糖酵解過程具有與真核生物以及細菌葡萄糖代謝顯著不同的特征。隨著基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展,生物信息學(xué)在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。作為數(shù)據(jù)處理中越來越重要的分析手段,蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫是蛋白質(zhì)組學(xué)的主要內(nèi)容之一。生物信息學(xué)是以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學(xué)。序列比對是生物信息學(xué)中的一個基本問題, 設(shè)計快速而有效的序列比對算法是生物信息學(xué)研究的一個重要內(nèi)容, 通過序列比較可以發(fā)現(xiàn)生物序列中的功能、結(jié)構(gòu)和進化的信息, 序列比較的基本操作是比對。本文介紹了序列比對算法的發(fā)展現(xiàn)狀, 描述了常用的各類序列比對算法, 并分析了它們的優(yōu)劣。本實驗通過生物信息學(xué)分析,運用GenBank、ClustalX、ClustalW、SwissModel、BLAST等數(shù)據(jù)庫和工具,得到與古細菌糖酵解途徑酶類的關(guān)鍵詞:生物信息學(xué) ABSTRACTGlucose is degraded to pyruvate via the so called “central metabolic pathways” that play vital roles in the carbohydrate and energy metabolism of organisms. Some variances to the classical glycolytic pathways in bacteria and eukarya are presented in the glycolysis of archaea.Bioinformatics plays an important role in genomics and proteomics to analyze the vast data from experiments. Recently , many labsestablished a lot of proteomic databases. Bioinformatics is the subject of using puter to store, retrieve and analyze biological information. Sequence alignment is a basic problem in Bioinformatics, and its main research work is to develop rapid and effective sequence alignment algorithms. We may discover functional, structural and evolutionary information in biological sequences by sequence paring. This paper introduces the development actuality of sequence alignment algorithms, describes variety of sequence alignment algorithm and analyses the advantages and disadvantages of them.The experiment through the bioinformatics analysis,use GenBank, ClustalX, ClustalW, SwissModel, BLAST and other databases and tools, has been with the ancient ways of bacterial enzymes of glycolysis.Key words:Bioinformatics第一章 前言古細菌(archaeobacteria)(又可叫做古生菌、古菌、古核細胞或原細菌)是一類很特殊的細菌,多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。具有原核生物的某些特征,如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng);也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、DNA具有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白;此外還具有既不同于原核細胞也不同于真核細胞的特征,如:細胞膜中的脂類是不可皂化的;細胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白質(zhì)為主,有的含雜多糖,有的類似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。自古細菌被分為一個單獨域以來,隨著其新類群的不斷發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在古細菌可分為廣古細菌(Euryarchaeota)、泉古細菌(Crenarchaeota)、古古細菌(Korarchaeota)以及納米古細菌(Nanoarchaeota)4個門古細菌介于細菌和真核生物之間,它的結(jié)構(gòu)較真核生物簡單,類似于細菌,而很多信息處理過程的組分更接近于真核生物,在DNA復(fù)制裝置中該現(xiàn)象尤其顯著。因此,很多古細菌可以作為研究真核生物DNA代謝過程的模型,是較好的模式生物。然而,古細菌發(fā)現(xiàn)比細菌晚,它的結(jié)構(gòu)又與細菌有所區(qū)別,很多在細菌中可以使用的遺傳操作技術(shù)無法在古細菌中使用。(Pyrococcus horikoshii) 掘越氏熱球菌(Pyrococcus horikoshii)生存于沖繩島附近海底約1395米的火山口,發(fā)現(xiàn)并報道于1998年。其最適生長溫度為攝氏95105℃,分類上屬廣古細菌。該菌的完整基因組已測序。在機體缺氧條件下,葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸進而還原生成乳酸的過程稱為糖酵解‘亦稱糖的無氧氧化。糖酵解途徑是指細胞在細胞質(zhì)中分解葡萄糖生成丙酮酸的過程,此過程中伴有少量ATP的生成。這一過程是在細胞質(zhì)中進行,不需要氧氣,每一反應(yīng)步驟基本都由特異的酶催化。在缺氧條件下丙酮酸被還原為乳酸,有氧條件下丙酮酸可進一步氧化分解生成乙酰CoA進入三羧酸循環(huán),生成CO2和H2O。糖酵解總共包括10個連續(xù)步驟,均由對應(yīng)的酶催化??偡磻?yīng)式為:葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+—2丙酮酸+4ATP+2NADH+2[H]++2H2O迄今,對于真核生物與細菌的糖酵解過程已經(jīng)進行了深入的研究,其糖酵解途徑可分為:經(jīng)典的EM途徑與ED途徑以及氧化的磷酸戊糖途徑。古細菌,作為生命的“第三種形式”,其生理習性、代謝途徑、遺傳機制等均呈現(xiàn)出不同于真核生物與細菌的特點。研究古細菌的代謝過程不但有可能揭示生命起源的機制,而且對于有效的利用這種微生物以及來自其中的極端酶類等也具有重要的現(xiàn)實意義。古細菌糖酵解的研究在Woese等提出生命三域?qū)W說的90年代初開始起步。目前,國際上關(guān)于古細菌糖酵解代謝的綜述多報道于2005年前,而近年來隨著許多新的研究成果的出現(xiàn),古細菌中心代謝途徑已成為極端微生物研究的一個熱點領(lǐng)域。與真核生物與細菌不同,古細菌中僅存在EM途徑與ED途徑,而缺少氧化的磷酸戊糖途徑。古細菌EM與ED途徑具有與真核生物及細菌經(jīng)典的EM與ED途徑顯著不同的特點。這主要體現(xiàn)在:第