生物信息学8序列比对课件.ppt

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1、EMBL标识字GenBank标识字含义IDLOCUS序列名称DEDEFINITION序列简单说明ACACCESSION唯一的序列编号SVVERSION序列版本号KWKEYWORDS与序列相关的关键词OSSOURCE序列来源的物种名OCORGANISM序列来源的物种学名和分类学位置DT建立日期RNREFERENCE相关文献编号或提交注册信息RAAUTHORS相关文献作者或提交序列作者RTTITLE相关文献题目RLJOURNAL相关文献刊物名或作者单位RXMEDLINE相关文献Medline引文代码RCREMARK相关文献注释RP相关文献其它注释CCCOMMENT关于序列的注

2、释信息DR相关数据库交叉引用号FHFEATURES序列特征表起始FT序列特征表子项SQBASECONTENT序列长度、碱基数目统计数空格ORIGIN序列////序列结束标志、空行EMBL和GenBank数据库的行识别标志比较头部特性序列第五章序列比对实验二核酸及蛋白质序列的比对一、   实验内容利用检索出以下几种植物的蛋白质和核酸序列进行序列比对并进行分子进化树分析。sorghumpropinquum（高粱）zeamays（玉米）oat（燕麦）potato（马铃薯）arabidopsisthaliana（拟南芥）cyrtosiaseptentrionalis（血红肉果兰

3、）二、   作业1、绘制分子进化树，并标明各个物种phyA蛋白之间的序列相似性。2、根据你所学生物分类的知识，试解释该分子进化树的合理性。3、找出一条可能最长的保守序列（多条蛋白共同的氨基酸序列）。相似性和同源性局部相似性和整体相似性相似性分数矩阵第一节相关概念数据库的搜索FastABLAST数据库搜索的基础是序列的相似性比对，而寻找同源序列则是数据库搜索的主要目的之一。所谓同源序列，简单地说，是指从某一共同祖先经趋异进化而形成的不同序列。同源性可以用来描述染色体—“同源染色体”、基因—“同源基因”和基因组的一个片断—“同源片断”必须指出，相似性(similarity)

4、和同源性(homology)是两个完全不同的概念。相似性和同源性相似性是指序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相同DNA碱基或氨基酸残基顺序所占比例的高低。相似性本身的含义，并不要求与进化起源是否同一，与亲缘关系的远近、甚至于结构与功能有什么联系。当相似程度高于50%时，比较容易推测检测序列和目标序列可能是同源序列；而当相似性程度低于20%时，就难以确定或者根本无法确定其是否具有同源性。总之，不能把相似性和同源性混为一谈。所谓“具有50%同源性”，或“这些序列高度同源”等说法，都是不确切的，应该避免使用。而同源又有两种不同的情况即垂直方向的(orthology)与

5、水平方向的(paralogy)。直系同源(orthology)是比较基因组学中最重要的定义。直系同源的定义是：(1)在进化上起源于一个始祖基因并垂直传递(verticaldescent)的同源基因；(2)分布于两种或两种以上物种的基因组；(3)功能高度保守乃至于近乎相同，甚至于其在近缘物种可以相互替换；(4)结构相似；(5)组织特异性与亚细胞分布相似鉴定直系同源的实际操作标准(practicalcriteria)为：如基因组Ⅰ中的A基因与基因组Ⅱ中的A‘基因被认为是直系同源，则要求：(1)A‘的产物比任何在基因组Ⅱ中所发现的其它基因产物都更相似于A产物；(2)A‘与A的相

6、似程度比在任何一个亲缘关系较远的基因组中的任一基因都要高；(3)A编码的蛋白与A‘编码的蛋白要从头到尾都能并排比较，即含有相似以至于相同的模序(motif)旁系同源(paralogy)基因是指同一基因组(或同系物种的基因组)中，由于始祖基因的加倍而横向(horizontal)产生的几个同源基因。直系与旁系的共性是同源，都源于各自的始祖基因。其区别在于：在进化起源上，直系同源是强调在不同基因组中的垂直传递，旁系同源则是在同一基因组中的横向加倍；在功能上，直系同源要求功能高度相似，而旁系同源在定义上对功能上没有严格要求，可能相似，但也可能并不相似(尽管结构上具一定程度的相似)

7、，甚至于没有功能(如基因家族中的假基因)。旁系同源的功能变异可能是横向加倍后的重排变异或进化上获得了另一功能，其功能相似也许只是机械式的相关(mechanisticallyrelated)，或非直系同源基因取代新产生的非亲缘或远缘蛋白在不同物种具有相似的功能。局部相似性和整体相似性序列比对的基本思想，是找出检测序列和目标序列的相似性。比对过程中需要在检测序列或目标序列中引入空位，以表示插入或删除（图2）。图2序列比对，图中“-”表示插入和删除，用字符表示相同的残基，“+”表示相似残基序列比对的最终实现，必须依赖于某个数学模型。