【文章內(nèi)容簡介】 列添加在后面。 SwissModelSWISSMODEL是一項預(yù)測蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的服務(wù)，它利用同源建模的方法實現(xiàn)對一段未知序列的三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測。該服務(wù)創(chuàng)建于1993年,開創(chuàng)了自動建模的先河,并且它是訖今為止應(yīng)用最廣泛的免費服務(wù)之一。同源建模方法預(yù)測蛋白結(jié)構(gòu)一般包含以下四步：①模板選擇；②目標(biāo)序列模板序列比對；③構(gòu)建模型；④評價。不斷重復(fù)如上步驟直到找到一個令人滿意的模型。SWISSMODEL開發(fā)了幾套不同的建模技術(shù)。SWISSMODEL的預(yù)測方法可以被描述為以α－螺旋和β－折疊為基礎(chǔ)的剛性片段組裝。 BLASTBLAST(Basic Local Alignment Search Tool)是一個NCBI開發(fā)的序列相似搜索程序，還可作為鑒別基因和遺傳特點的手段。BLAST是一套在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫或DNA數(shù)據(jù)庫中進行相似性比較的分析工具。BLAST程序能迅速與公開數(shù)據(jù)庫進行相似性序列比較。BLAST結(jié)果中的得分是對一種對相似性的統(tǒng)計說明?，F(xiàn)在常見的BLAST形式有五種，如下圖名稱目的方法BLASTP蛋白序列到蛋白庫庫中存在的每條已知序列將逐一地同所查序列作一對一的序列比對BLASTX核酸序列到蛋白庫先將核酸序列翻譯成蛋白序列，再對每一條作一對一的蛋白序列比對BLASTN核酸序列到核酸庫庫中存在的每條已知序列都將同所查序列作一對一地核酸序列比對TBLASTN蛋白序列到核酸庫將庫中的核酸序列翻譯成蛋白序列，再同所查序列作蛋白與蛋白的比對TBLASTX核酸序列到核酸庫將庫中的核酸序列和所查的核酸序列都翻譯成蛋白，這樣每次比對會產(chǎn)生36種比對陣列 ORF開放閱讀框是基因序列的一部分，包含一段可以編碼蛋白的堿基序列，不能被終止子打斷。當(dāng)一個新基因被識別，其DNA序列被解讀，人們?nèi)耘f無法搞清相應(yīng)的蛋白序列是什么。這是因為在沒有其它信息的前提下，DNA序列可以按六種框架閱讀和翻譯（每條鏈三種，對應(yīng)三種不同的起始密碼子）。ORF識別包括檢測這六個閱讀框架并決定哪一個包含以啟動子和終止子為界限的DNA序列而其內(nèi)部不包含啟動子或終止子，符合這些條件的序列有可能對應(yīng)一個真正的單一的基因產(chǎn)物。ORF的識別是證明一個新的DNA序列為特定的蛋白質(zhì)編碼基因的部分或全部的先決條件。 FASTA格式FASTA算法是1985年由Pearson和Lipman提出并在1988年做了進一步改進的雙序列比對啟發(fā)式算法，采用了改進了的Wobir和Lipman算法以集中反映具有顯著意義的比對結(jié)果。其基本思想是：一個能揭示出真實序列關(guān)系的比對至少包含一個兩個序列都擁有的字（片段），把查詢序列中的所有字編成Hash表，然后在數(shù)據(jù)庫搜索時查詢這個Hash表，以檢索出可能的匹配，這樣那些命中的字就能很快地被鑒定出來。算法過程簡單描述為：（1）根據(jù)點陣圖邏輯，從比對的所有結(jié)構(gòu)中計算出最佳的對角線。（2）使用字符方法尋找查詢字符和測試序列之間的精確匹配。（3）當(dāng)所有的對角線發(fā)現(xiàn)之后，通過增加空位來連接對角線。（4）在最佳對角線區(qū)域中計算出比對結(jié)果。目前生物信息學(xué)領(lǐng)域?qū)τ谛蛄斜葘λ惴ǖ脑u價有兩個標(biāo)準(zhǔn)，一為算法的運算速度，二為獲得最佳比對結(jié)果的敏感性。雙序列比對中的典型算法SmithWaterman、BLAST與FASTA，三者比較而言，SmithWaterman敏感性最強，但算法的復(fù)雜度最高，需要在具有極高計算能力的超級計算機上實現(xiàn)。FASTA較mithWaterman快速而精確性相近。BLAST運算速度最快，但敏感性最差。多序列比對的典型算法主要是Clustal算法，此算法敏感性比較差，但目前在多序列比對中，尚缺乏比之更快速更有效的算法。由此可見，目前序列比對中面臨的問題就是如何研究和設(shè)計同時能滿足高敏感性和高速度的算法。多序列對比就是把兩條以上可能有系統(tǒng)進化關(guān)系的序列進行比對的方法。目前對多序列對比的研究還在不斷前進中，現(xiàn)有的大多數(shù)算法都基于漸近的比對的思想，在序列兩兩對比的基礎(chǔ)上逐步優(yōu)化多序列對比的結(jié)果。進行多序列比對后可以對比對結(jié)果進行進一步處理，例如構(gòu)建序列模式的profile，將序列聚類構(gòu)建分子進化樹等等。意義在于通過多個相關(guān)蛋白質(zhì)的相似性，了解其在進化上親緣關(guān)系的遠近，推斷分子起源的進化規(guī)律等。同時研究多個序列中的保守區(qū)域，就可以猜測這些區(qū)域?qū)Φ鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)、功能的重要性，從而進行分子設(shè)計。與古細菌糖酵解途徑有關(guān)的酶主要有（1）ST2037glycerate kinase 甘油酸激酶（2）ST1212Enolas 烯醇化酶（3）ST0064 aldehyde dehydrogenase 乙醛脫氫酶（4）ST1302 ribulose5phosphate isomerase 5磷酸核酮糖異構(gòu)酶（5）ST2268 transketolase 轉(zhuǎn)酮醇酶（6）ST2269 transketolase 轉(zhuǎn)酮醇酶（7）ST2245Phosphoglucose isomerase 磷酸葡萄糖異構(gòu)酶（8）ST2484aldehyde oxidoreductase 乙醛氧化還原酶（9）ST2477 glyceraldehyde3phosphate dehydrogenase 甘油醛3磷酸脫氫酶第二章 材料與方法 材料各物種與古細菌糖酵解途徑有關(guān)的酶的基因及蛋白序列從美國國家生物技術(shù)中心（NCBI）GenBank下載。以下以烯醇化酶（ST1212）為例闡述方法步驟。 方法（1）在NCBI網(wǎng)站（）上方搜索欄中輸入ST2037（如圖1）。圖1（2）選擇蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫（Protein：sequence database）。（3）第一個既是ST1212基因在GenBank中的信息。其中ACCESSION：NP_377144為此基因在GenBank中的序列號，ORIGIN表示編碼該蛋白的氨基酸序列，為MNDYFRIKKIKGYQILDSRGNKTIRVKIETYGGISETGDAPAGASKGSREAIELRDKDGGVTRAVELVNTLINDSLRDFDVRNQLGIDQTLIRMDGTPNKSRVGGNTTIATSIAVAKTAAKAMGLEIFQYIGGPRVRYLPIPLLNILNGGLHAGNELKIQEFIIIPLSFDSFHEALYAADEVYKQLKGIITEKYGKLYTMLGDEGGVAPPLSKTEDALDLVYTAIKNSGYEDKIVMGIDAASSDFFNGSQYEIDGKKLSPDEMIDYYIQLASRYPLLYIEDPFNENDFERFSILKLKKTIVTGDDLFTTNIEYLKKGIEKSSAKGTIVKPNQIGTLSETFEYIEFAKKNSIKIIVSHRSGETEDSFIADLAVGVQSDFIKTGAPARGERTSKYNRLLEIENDYGIEYYGKKIYLLEKVGRVIKTGYTFTNVNNVYVLEVT，ORGANISM為含有該蛋白的物種。（4）點擊下方的CDS得到編碼該蛋白的DNA序列，為5`ATGAATGACTATTTCAGAATCAAAAAAATAAAGGGTTACCAGATTCTTGATTCTAGAGGAAATAAAACAATCAGAGTTAAAATCGAGACATATGGAGGAATATCAGAAACTGGTGACGCACCAGCTGGAGCATCAAAGGGTAGTAGAGAGGCGATAGAATTAAGGGACAAAGATGGAGGAGTAACTAGGGCAGTCGAGTTAGTAAATACCTTAATTAACGATTCCTTAAGGGATTTTGATGTAAGGAATCAACTAGGAATTGACCAAACATTGATAAGAATGGATGGAACACCTAATAAGTCAAGAGTAGGCGGAAATACAACTATAGCTACATCAATAGCTGTAGCTAAAACAGCTGCAAAAGCTATGGGGTTAGAAATTTTCCAATACATAGGTGGGCCAAGAGTAAGATATCTGCCAATACCATTATTAAATATTTTAAATGGAGGA