基础知识

TFPI的基因工程 下面以我们实验室研制的TFPI为例，具体描述基因工程的步骤和方法。 (一)获取目的基因 获取目的基因的方法很多。对于大多数已知基因，借助反转录酶，以mRNA为模板，进行酶促合成相应的cDNA，是获得真核细胞基因最主要和最常用的方法。TFPI基因可用此法获得。 1．搜索t-PAmRNA序列 (1)登陆美国国家生物技术信息中心(national ce ...

TFPI的蛋白质工程 应用蛋白质工程改造TFPI，主要目的是减少其在肝脏的摄取，从而延长半衰期，降低用药剂量和减少给药次数。 TFPI1-161是TFPI的缺失突变体，主要包括前两个Kunitz结构域及N端。该突变体由于缺少K3和C端，半衰期明显延长，但同时其抗凝活性不及野生型，而且丧失了抗炎等非抗凝功能。如何尽最大可能地保全TFPI结构和功能，同时延长其半衰期，是TFPI的蛋白质工 ...

生物信息学与生物医学 2l世纪是生命科学的时代，也是信息时代。随着人类基因组计划的实施与完成，生物学的研究进入到了后基因组时代。新的高通量的实验技术的不断采用，使得有关核酸、蛋白质的序列和结构数据呈指数增长。面对大量而复杂的数据，运用计算机系统进行相关的数据管理、整合和分析，以期在海量的数据中发现新的生命活动的规律势在必行。从20世纪80年代末开始，生物信息学(bioinformatics ...

生物信息学与生物医学数据 生物医学数据库的建立既是生物信息学在医学领域的应用，也是生物信息学自身发展所必需的组成成分。在人类基因组计划的推动下，生物学数据急剧爆炸，而要真正读懂这些基因，揭示所有基因编码所代表的信息，必须破译浩如烟海的DNA和蛋白质的序列和结构数据。显然传统的生物学研究模式已经不能适应，我们必须借助于信息技术和信息学手段，构建各种类型的专业数据库，同时必须发展新的分析方法， ...

基因及蛋白质功能的研究 到目前为止，人类22条常染色体和l对性染色体的精细结构及序列的注释已接近尾声，人类基因组的测序和注释为广大的从事人类生命活动研究的科研人员提供了大量宝贵的信息。在实验的过程中，当克隆到一DNA片段，拿到其序列后，首要的任务是必须知道这条序列在其他物种中是否具有同源性，由此可能推测出其功能，这可以利用BLAST工具来完成。在BLAST的结果中，E值最低的同源性最高。 ...

蛋白质相互作用的生物信息学研究 蛋白质是生命活动的体现者，但蛋白质不是孤立地存在于细胞中，而是通过蛋白质相互作用形成复合体．完成各种生命活动。因此。蛋白质相互作用在生命细胞中起核心作用，不仅是正常生理过程如DNA复制、转录、酶调节的代谢、信号转导以及细胞周期控制的基础，在病理过程中也起着重要的作用。蛋白质相互作用不仅为研究未知蛋-白质的生物学功能提供了线索，也为充分了解一个细胞或一个生物途 ...

生物信息学与遗传致病因子分析 自从人类基因组测序完成后，对于人类“健康”与“疾病”相关基因的研究已经成为当今生物医学研究的最新趋势。借助生物信息学手段寻找、定位致病基因，并对基因本身及其产物的结构分析与功能注释等，为致病基因的研究提供了新的途径。 寻找致病基因可以通过连锁作图的方法进行定位，然后对定位的核酸序列进一步分析确定目标基因；可以依据文献，通过同源比对(BLAST)进行基因 ...

生物信息学原理和概念 生物信息学作为一门新兴的交叉学科在自然科学中占有特殊的地位，它是生物学、遗传学、生物化学、计算机科学、数学、统计学等学科的融合。生物信息学是建立在数据的整合和分析的基础上的。海量信息的分类检索和有效整合已成为加速生命科学发展的必要条件，海量数据使得分支学科之间的信息重新整合成为必要和可能。目前为止，互联网上的与生物相关的公共数据库的数目已达到了500多个，而且还在进一 ...

以蛋白质结构为基础的预测 通过蛋白质结构预测蛋白质间的相互作用的基础是如果两个蛋白质具有相同的或相似的结构，则这两个蛋白质具有相同的功能。基于这个原理，如有两个已知结构的蛋白质A和蛋白质B具有相互作用，而两个新的蛋白质A’和B’分别与已知蛋白质A和B的结构相同或相似，则以此可以推测A’和B’之间也具有相互作用。 由于很多蛋白质的结构还未知，因此这个方法的第一步是根据蛋白质的序列预测 ...

系统进化足迹 来源于进化过程中选择性压力的序列相似性是许多生物信息学方法的基础。在转录因子结合位点的预测中，序列相似性是整个过程中首先表现出来的特征，被称之为系统进化足迹(phylogenetic footprinting)。依据基因功能区中的突变将比没有特异功能序列中的突变累积得慢的假设，对来源于不同的直系同源基因序列的比对能够预测引导转录的片段。多个真核基因组序列测定极大地促进了新的揭 ...

研究蛋白质特性的生物信息学方法 作为一个蛋白质组学研究的服务网站，在http：//www.expasy.org上搜集了相当多的数据库及生物信息学分析软件，研究者通过该网站的分析工具可以对感兴趣的蛋白质进行多方面的分析。如在蛋白质组学及序列的分析工具中，可以利用跨膜结构分析的软件TMHMM 2.0(http：//WWW.cbs.dtu.dk/services/TMHMM―2.0/)对于蛋白质 ...

转录结合位点的分析 从一套基本不变的基因组中产生出多元化的细胞类型是由调控基因活性的各种信号途径所控制。作为基因表达的第一步――转录是调控机制的中心。转录是通过与DNA中的顺式元件结合的转录因子，加上其他辅助因子与染色质结构之间的相互作用而形成。在单个基因水平转录速率的控制是通过反式作用蛋白质与关键的顺式调控序列结合来完成的。全方位地理解反式因子与顺式序列之间的相互作用，有助于人们了解转录 ...

控制转录区域的检测 研究任何基因的第一个步骤是确立可能包含有调控元件的大区域，相关的一些进展已加快了在缺乏单个顺式调控元件特征的情况下对这个区域的预测。这些工具一般可以划归为两大类：转录启动子(转录起始位点)和增强子的查找。这些方法会受到直系同源基因序列的保守性、核苷酸的组成及对可利用的转录数据分析的影响。 现有通过实验注释的一些调控序列表明，接近于转录起始位点的序列更有可能比远离 ...

基因组序列的搜寻(一)序列的搜寻 对于序列的搜索，美国加州大学Santa Cruz分校(UCSC)的基因组生物信息学网址(http：//genome．UCSC．edu)提供了一个容易使用而且能力特别强的图形基因组浏览器，BLAST搜索则为用DNA或蛋白质序列提供了一个高效、快捷的搜寻基因组的方法。基于DNA的BLAT可快速寻找长度在40 bp或更长的具有95％以上相似性的序列，因此BLAT ...

蛋白质家族分析 USCS Gene Sorter是一个很好的探索基因家族及其相关性的资源。这个工具以表格形式展示所选择的基因组中具有相关性的一些基因，可以进行几个不同层面的相关性分析，如蛋白质水平的同源性、基因表达谱的相似性或邻近基因。这个浏览器支持以不同的词组和术语的查询，包括基因名称、Swiss―Prot、蛋白质名称、GenBank的序列号，以及基因描述中的词组或术语。基因家族的展示可 ...

蛋白质相互作用信息的查询 研究一个基因及其编码的蛋白质时，除了一方面了解它们的功能外，另一方面需研究与此蛋白质相互作用的其他蛋白质的信息，以使研究人员能够更加深入地认清相关蛋白质的功能，更清楚地理解其调控机制。下面是与研究蛋白质相互作用相关的数据库应用系统。 STRING数据库(http：//string．embl．de/)是一个搜寻已知蛋白质之间和预测蛋白质之间相互作用的系统，这种 ...

获得感兴趣基因的最全面信息的方法 当拿到一个新的基因时，怎样得到与此基因相关的最全面的信息，如cDNA序列、基因组组成、蛋白质功能域及结构、定位、表达和功能。以下的几个工具可以为研究人员提供相关的信息。 EMBL的Bioinformatic Harvester(http：//harvester．embl．de/)是一个与此相关的工具，它在一个页面上提供来源于整合的浏览工具和数据库( ...

通过预计算的比对结果确定CNS 运用预计算全基因组比对的结果揭示保守区域比用户自己进行序列比对分析更快速．且准确性高。几种相关的工具可以实现这个目的。VISTABrowser(http：//pipeline．1b1．gov/cgi―bin/gateway2)可以让用户检查全基因组装配子的预计算比对结果，并可以是一对一和多序列比对。这个工具与UCSC Genome Browser紧密连接。浏 ...

基因是否与疾病相关的查询 当研究一个人类基因时，一个最感兴趣的问题就是它是否与疾病相关。有两个方法可以查询这个信息，其中之一是查询已知的基因―疾病的相关性。另一方面，如果与某种疾病相关的基因未知，至少可以尝试将基因在染色体上的位置与相对应的疾病对应。 OMIM数据库是人类基因与遗传紊乱的编目，数据库含有文本的信息、图片和参考信息，同时还含有连接到NCBI Entrez数据库中Med ...

通过自身计算的比对确立CNS 1．用户递交的所有序列mVISTA(主要VISTA)是用来可视化分析来源于不同物种的任意长度的比对。VISTA是特异设计用于展示多达100个物种的“orthologous genes/regulatory regions”的比对。序列不能粘贴，只能以．txt的格式保存为FASTA文本。除此以外，用户可以为参考序列提供一个注释的文件，确定外显子、UTR等的位置 ...