功能基因的克隆及生物信息學分析(編輯修改稿)
2025-05-01 23:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 informatics)是在生命科學、計算機科學和數(shù)學的基礎(chǔ) 上逐步發(fā)展而形成的一門新興交叉學科，是為理解各種數(shù)據(jù)的生物學意義，運用數(shù)學與計算機科學手段進行生物信息的收集、加工、存儲、 傳播、分析與解析的科學[810]。由于歷史原因，有的研究者也使用計算生物學(putational biology)或計算分子生物學(putational molecular biology) 等不同的術(shù)語。在后基因組時代，生物信息學的研究內(nèi)容主要可分為兩個重要組成部分：基因組信息學和蛋白質(zhì)組信息學[11]。后基因組時代，除了繼續(xù)序列和結(jié)構(gòu)分析外，更多的研究力量則投入到功能分析，也就是分析研究遺傳型到表型的過程[12]。 基因序列同源性比對及其應用基因序列同源性的比對，對于分析基因組DNA序列以及完成新基因的染色體定位也是極為便捷的。將確定的新基因的編碼基因序列作為參照，對于GenBank數(shù)據(jù)庫中高通量基因序列(htgs)數(shù)據(jù)庫中基因組DNA序列進行同源性對比，當發(fā)現(xiàn)與新基因的cDNA序列完全同源的基因組DNA序列時，根據(jù)Chambon原則，內(nèi)含子(intron)的序列總是以GT開始，以AG結(jié)束，就可以確定該基因的基因組DNA序列的結(jié)構(gòu)，及外顯子(exon)內(nèi)含子序列結(jié)構(gòu)。因為在htgs數(shù)據(jù)庫收錄的基因組DNA序列，其染色體的來源是十分清楚的，因此就很容易、很方便地將該基因組進行染色體的定位，而不再需要進行熒光原位雜交(FISH)的常規(guī)的基因染色體定位技術(shù)?？梢娀虻纳镄畔W技術(shù)的發(fā)展對于基因組DNA序列的確定和在染色體上的定位是多么重要。遲光紅等在香蕉中獲得一個檸檬酸合酶基因的cDNA序列。用NCBI Blastx分析，得出它具有植物檸檬酸合酶基因的特征結(jié)構(gòu)域，并與其他植物中檸檬酸合酶基因的同源性較高，進一步證明了該cD NA編碼香蕉中的檸檬酸合酶[13]。李學農(nóng)等通過Internet查詢美國國家生物信息中心數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫采用BLAST，依據(jù)Genecard和Ense mbl獲得將MGC39325基因定位于人染色體8q12[14]。 結(jié)構(gòu)分析與功能預測結(jié)構(gòu)分析的研究重點在于研究蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。利用分子模擬技術(shù)結(jié)合計算機圖形技術(shù)可以更形象、更直觀地研究蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的更清晰的表述和研究對揭示蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、總結(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的規(guī)律、預測蛋白質(zhì)肽鏈折疊和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等，都是有力的幫助和促進。同時，也可以對已經(jīng)被測定的生物大分子的三維結(jié)構(gòu)進行顯示和編輯操作。分子模型的建立為下一步進行的分子模擬以及了解結(jié)構(gòu)與功
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