什么叫基因全序列检查结果?这个检查就是通过基因序列分析,从而判断患者是否携带有遗传疾,以及是否会遗传给下一代。简单来说,就是如果父母双方或者一方携带了携带者的基因,那么孩子就有可能携带这种基因,如果不携带,那么孩子就不会携带。所以,这个检查的意义非常重大,可以帮助我们了解解胎儿发育情况,还可以预防一些疾的发生。
一:什么叫基因全序列检查结果:全基因检测是对个人基因组中的全部基因进行测序的一种基因检测,它和普通的DTC基因检测相比,主要别在于分析基因信息方面,一般的消费级基因检测只是对某一个或几个基因进行测序,而全基因检测检测的是个人基因组中的全部基因,检测项目更广,包括6大类505个检测项目。下面一起来了解一下全基因检测和一般消费级基因检测什么别吧。一、全基因检测是什么意思
全基因检测,又叫全基因组检测,是指对个人基因组中的全部基因进行测序,测定其DNA的碱基序列(A/T/C/G四种碱基的排列顺序),并进行生物信息分析和解读,选疾致及易感基因,研究发风险及遗传机制。
通过全基因检测,可以对遗传进行查,进行遗传信息评估,获取个人对环境影响的敏感度,及时的避免不良环境 并且接受专注的预防指导,专注的查,帮助预防和延缓疾的发生,并方便提供个性化用药指导。
二、全基因检测和一般消费级基因检测什么别
全基因检测和DTC基因检测相比,主要别在于分析基因信息方面:
1、一般的消费级基因检测只是对某一个或几个基因,或者某一个基因上特定片段或者特定位点的碱基对测序。
2、全基因检测则是对生物体携带的所有基因信息测序,包括所有染色体上所有基因和非基因的碱基对测序,线粒体核糖体上的碱基对测序,覆盖整个基因序列,检测范围更广泛,价格通常也比一般DTC基因检测要贵。
三、全基因检测一共多少项
全基因检测是对个人基因组中的全部基因进行测序,人体大约有两万五千个基因,因此全基因检测的项目也比较多,一共有6大类505个检测项目,包括:
1、孟德尔遗传0项。
2、多基因疾风险9项。
3、精准用药102项。
4、个人特质项。
5、营养代谢项。
6、运动健身项。
二:什么叫基因全序列检查呢
DNA全序列指的是对一个生物个体的全部基因组进行测序,得到其完整的DNA序列。DNA全序列具有以下重要的应用和意义:
基因组研究:通过对DNA全序列的分析,可以深入了解一个生物个体的基因组结构、基因组大小、基因数量和基因组的组织方式等信息,从而推动基因组学研究的发展。
遗传疾诊断:通过对DNA全序列的分析,可以检测和诊断与遗传相关的疾,如单基因遗传、染色体异常等。这有助于提前预知患者的遗传风险,进行个性化的医疗和治疗。
个体差异研究:通过对DNA全序列的比较分析,可以揭示不同个体之间的遗传差异,包括单核苷酸多态性(SNP)、结构变异等。这有助于了解个体间的遗传多样性,以及与个体差异相关的生理、理等特征。
进化研究:通过对不同物种的DNA全序列进行比较分析,可以揭示物种间的进化关系和演化历史。这有助于了解物种的起源、进化过程和亲缘关系。
药物研发和个体化治疗:通过对DNA全序列的分析,可以了解个体对药物的代谢能力、药物反应性等信息,从而实现个体化的药物治疗和用药指导。
,DNA全序列的研究和应用可以为基因组学、遗传学、进化生物学、医学等领域提供重要的数据和信息,推动科学研究和医学进步。
三:基因全序列检测作用
京剧里的曹
大家好,我是兰台。
今天兰台要和大家聊一个历史研究与生物学相结合的课题:那就是通过从2009年河南安阳发现的曹 墓中的尸骸里提取DNA,之后用该DNA与国内曹姓志愿者所提供的DNA进行比对,然后找到真正的曹 后裔。
而这里更有意思的是通过DNA比对,不仅顺利找出了曹 的后裔,而且还证实了红梦
之前有“红学家”质疑曹雪芹家族自称是曹 后人的真实性,没想到这一次经过生物学手段反而证实曹雪芹家族真没“吹牛”,他确实是曹 的后人。
那么,具体是怎么回事呢?
DNA01、
虽然2009年河南安阳发现了曹 墓,并且在尸骸上提取到了部分DNA,但是提取的DNA并不完整,想要直接比对DNA几乎是不可能的。
不过课题组另辟蹊径,想到了用现代人的基因反推曹 的基因的 , 曹 的身世之谜。
简单来说就是对全国自称曹 后人的志愿者的DNA进行选。
从2009年开始,复旦课题组就在全国范围内征集曹 后人(自称)的志愿者,总共采集了全国79个曹姓家族的280名男性以及446个包括夏侯氏、 氏男性志愿者的静脉血样本,更终课题组征集到的样本总量超过1000例。
之后,课题组的历史学家又通过对全国258个曹姓家谱的全面梳理,锁定了志愿者中更可能是曹 后裔的志愿者血液样本进行分析研究。
经过复杂的Y染色体DNA全序列检测,更终发现这258个自称曹 后人的曹氏家族里,有6个家族属于O2-M268的基因类型。
而O2-M268的基因类型样本的祖先交汇点正是在公元00年至2000年前,也就是曹 生活的年代。
这6个家族共同检测出了一个非常罕见的染色体类型,而巧合概率只有千万分之三,也就是说这6个家族真是曹 的后裔。
安徽亳州曹 祠02、
另外,在2011年的时候,复旦课题组在曹氏宗族墓的所在地——安徽亳州博物馆里找到了两颗牙齿,这两颗牙齿是20世纪70年代从,曹氏宗族墓“元宝坑一墓” 土的。
根据“元宝坑一墓”的墓砖铭文中的“河间明府”以及复旦历史系的历史学家考证,这两枚牙齿应该来自曹 的叔祖父——当时的河间相曹鼎。
而课题组的人类学家通过对牙齿古DNA测试,更终确定该牙齿中的古DNA中Y染色体类型就是之前找到的O2-M268、
这两颗牙齿里提取的DNA特征又反过来证实了河南安阳曹 墓里确实埋的是曹 以及6个自称曹 后人的家族确实是曹 后人。
2012年底,根据现代基因和古DNA的双重验证,复旦课题组得出更终——100%确定曹 家族DNA。
而在自称是曹 后人的提供了家谱的258个曹氏家族里确定有6个家族真的是曹 的后人。
有趣的事情是复旦课题组用同样的 提取了西汉初年著名丞相曹参的家族基因,结果发现曹 家族与曹参家族没有任何关系。
后汉书、三国志等传统史书上“曹 是曹参后人”的说法是不对的,曹 家族应该是在曹 祖父曹腾发迹后冒称自家是“曹参后人”。
由于从曹腾开始,曹氏家族接连出现了许多两千石的 ,所以在东汉已经相当没落的曹参家族也就默认了曹 一族自称曹参后人的事实。
河南安阳
同样,DNA也证实了曹 的父亲曹嵩不是从夏侯氏抱养的,而是曹腾从本族中收养的。
更有意思的是,相传 姓出自曹 后人,是因为司马代曹建立西晋后,曹 后人曹休的子孙为了避免被司马家杀害,改姓 ,并且迁移到今天江西省鄱阳县居住。
但是复旦课题组对比了提供血液样本的 姓男性志愿者的DNA后发现这位鄱阳 氏男子与曹 没有关系。
虽然不能完全肯定(因为不是所有 氏都自称曹 后人),但是大致可以说自称是曹 后人的鄱阳 氏和曹 在血缘上没有任何关系。
曹雪芹雕像03、
更有意思的是在被证实是曹 后人的6位现代曹家家族里,有一位是曹雪芹的同族。
换言之,曹雪芹家族真是曹 后人。
不是说曹雪芹没有男性继承人已经绝后了吗?怎么还有曹雪芹的同族呢?
这是因为曹雪芹虽然绝后了,但是这并不代表曹雪芹家族也绝后了。
有史可靠的曹雪芹家族的源头是明朝万历年间生活在沈阳的曹世选。
天启元年,也就是公元1621年,沈阳被后金所破,曹世选也成了后金的俘虏,他也从明朝的低级武官变成了后金的包衣奴才(旗下人,包衣与包衣奴才不同,包衣是正身旗人,包衣奴才是奴仆)。
清朝八旗
随着满人势力的逐渐庞大,曹世选的儿子曹振彦也因为自己“主子”多尔衮在清廷势力越来越大而水涨船高,到了顺治十五年,曹振彦已经从一位卑贱的包衣奴才变成了清朝的从三品文官。
而曹振彦的儿子曹玺就是曹雪芹的曾祖父。
虽然曹振彦随着清朝定鼎中原,举家从沈阳迁往北京居住,并且与丰润曹氏大宗恢复了联系;但是曹世选并不是只有曹振彦一个儿子,曹世选的其他儿子当时选择留在关外生活。
比如雍正十一年担任内务府正白旗护军参领的曹宜就不是曹振彦这一支,而是曹振彦弟弟那一支。
总而言之,复旦课题组不仅证明了曹 与曹参毫无关系,而且还证实了曹雪芹家族确实是曹 后人。
不知道大家怎么看,欢迎在评论留言讨论。
END
参考资料:
曹雪芹家族世系考,樊志宾,曹雪芹家族文化探究;
曹 家族DNA确定, 曹 身世谜团,华商晨报20.11.12刊;
曹雪芹被证实是曹 的后裔,韩猛虎,场星报2014.9.24刊;
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我们在写生物医药类相关学术论文时可能会想到一个网站那就是NCBI。NCBI的Refseq数据库是较为常用的基因组数据库尤其是其Reference和Representative基因组为不同物种选的代表基因组具有非冗余性常用于基因组注释分类等。那ncbi如何使用怎样才能调出基因序列下面就与大家聊一聊ncbi的用法如何用ncbi查找基因的序列
NCBI简介
美国国立医学图书馆(NLM)于88年11月4日建立国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information简称NCBI)。该中心的主要任务为:
为储存和分析分子生物学、生物化学、遗传学知识创建自动化系统
从事研究基于计算机的信息处理过程的高级方法
用于分析生物学上重要的分子和化合物的结构与功能;
促进生物学研究人员和医护人员应用数据库和软件;
努力协作以获取世界范围内的生物技术信息。
内容主要涉及Gene版块 基因的注释信息、基因组的位置、不同物种表达、基因相互作用、包含这个基因的文献等, Protein版块 蛋白功能域信息, Genome版块 基因组序列、注释文件的获取, GEO版块公共数据的下载, Map viewer (目标基因在基因组的定位信息基因序列、内含子、外显子排列遗传图谱ESTSNP等),BLASTBLAST序列查找使用smartBlast帮你在特别多的结果中选出更合适的。
NCBI有着更丰富的基因组信息基因组序列、转录本序列、蛋白序列、GFF文件等都可以在此下载。从ENSEMBL下载对应信息见 NGS基础 - 参考基因组和基因注释文件染色体的组装和注释介绍NCBI核苷酸数据库展示的格式就是GeneBank里面数据的组织模式各部分的注释如图中红色字体的标注。NCBI页面右侧侧边栏提供了一些简单实用的工具获取部分域的序列。
ncbi如何使用NCBI在线BLAST用法详解
首先进行Blast类型的选择
blastp:将待查询的蛋白质序列及其互补序列一起对蛋白质序列数据库进行查询
blastn:将待查询的核酸序列及其互补序列一起对核酸序列数据库进行查询
blastx:先将待查询的核酸序列按六种可读框架逐个向前三个碱基和逐个向后三个碱基读码翻译成蛋白质序列然后将翻译结果对蛋白质序列数据库进行查询
tblastn:先将核酸序列数据库中的核酸序列按六种可读框架翻译成蛋白质序列然后将待查询的蛋白质序列及其互补序列对其翻译结果进行查询
tblastx:先将待查询的核酸序列和核酸序列数据库中的核酸序列按六种可读框架翻译成蛋白质序列然后再将两种翻译结果从蛋白质水平进行查询。
基本步骤如下
1进入在线blast界面可以选择blast特定的物种如下。不同的blast程序上面已经有了介绍。这里以常用的Blast 中nucleotide blast作为例子。
Human 人
Mouse 小鼠
Rat 大鼠
Arabidopsis thaliana 拟南芥
Oryza sativa 水稻
Bos taurus 牛
Danio rerio 斑马鱼
Drosophila melanogaster 黑腹果蝇
Gallus gallus 乌骨鸡
Pan troglodytes 黑猩猩
Microbes 微生物
Apis mellifera 蜜蜂
更多物种blast请使用此网址。ncbi。nlm。nih。/genome/browse/
选择相应的物种做BLAST即可
2粘贴fasta格式的序列可以是多条奥或使用Accession numbers、gis注意仅使用数字不加上标志符gi。选择一个要比对的数据库如果是人和鼠则进行相应的选择否则选择Others中的nr/nt 。关于数据库的说明请看NCBI在线blast数据库的简要说明。其他选项不是必选的如Job Title就是这次比对的名字随便起一个即可Organism为物种可以填入你想比对的物种分类单元如green plant等的名字拉丁名字输入几个字母后会出现索引的。个直接填入框中往后需要点击一下加后才能继续添加选择Exclude就是与这些物种以外的物种序列进行比对。
另外对于Limit by Entrez Query这一部分也为选填内容若填写可以进行更为有效的限制如可以限制分子类型、序列长度等等。具体限制内容如下
10000:100000[mlwt]这将检索的蛋白序列的分子重量限制在10 kD to 100 kD。 src specimen voucher[properties] 这将检索范围限制在在来源特征中注有specimen_voucher物种证明人的序列中。all[filter] NOT enviromnentalsample[filter] NOT metagenomes[orgn] 这将会排除宏基因组研究和来自未知环境的样品未知序列。
3blast参数的设置。注意显示的更大的结果数跟E值E值是比较重要的。选的标准。
4注意一下你输入的序列长度。注意一下比对的数据库的说明。
5blast结果的图形显示。没啥好说的注意标题7Blast Hits意思为共有7条比对上的序列。
6blast结果的描述域。注意分值与E值。分值越大越靠前了E值越小也是这样。在下面图中可以在左边的复选框中选择然后点击download可以一起下载这些序列。下载格式一般选择FASTA(plete sequence格式较好。
7blast结果的详细比对结果。注意比对到的序列长度。评价一个blast结果的标准主要有三项E值Expect)一致性(Identities)缺失或插入Gaps。加上长度的话就有四个标准了。如图中显示比对到的序列长度为1299看Identities这一值才匹配到1264bp,而输入的序列长度也是为09bp就说明比对到的序列要长一点。
附
E值Expect)表示随机匹配的可能性例如E=1表示在目前大小的数据库中完全由机会搜到对象数的平均值为1、E值越大随机匹配的可能性也越大。E值接近零或为零时具本上就是完全匹配了。通常来讲我们认为E值小于10-5 就是比较可性的S值结果。我们可以想象相同的数据库E=0.001时如果有1000条都有机会S值比现在这个要高的话那么不E设置为10-6时可能就会只得到一条结果就是S值更可靠的那个。但是E值也不是万能的。它在以下几个情况下有局限性
1当目标序列过小时E值会偏大因为无法得到较高的S值。
2当两序列同源性虽然高但有较大的gap空隙时S值会下降。这个时候gap scores就非常有用。
3有些序列的非功能有较低的随机性时可能会造成两序列较高的同源性。
E值
E值适合于有一定长度而且复杂度不能太低的序列。
当E值小于10-5时表明两序列有较高的同源性而不是因为计算错误。
当E值小于10-6时表时两序列的同源性非常高几乎没有必要再做确认。
一致性(Identities)或相似性。匹配上的碱基数占总序列长的百分数。
Score得分值越高说明同源性越好Expect期望值越小比对结果越好说明因某些原因而引起的误差越小Identities是同源性相似性例中所示比对的1299个碱基中只有35个不配其他97相同
Gaps是指多出或少的碱基或缺失的碱基数缺失或插入Gaps插入或缺失。用"—"来表示。
Strandplus/plus指两条序列方向相同如果是plus/minus,即意味着一条是5'到3'一条是3'到5'或一条是正向另一条是反向序列。
8、Blast 的三个程序
1MEGABLAST 常被用于鉴定核酸序列。
MegaBLAST是一种BLASTN程序主要是用来在同一物种非常相似的序列相似度大于等于95%之间同源性的比较。鉴定某一段核酸序列是否存在于数据库更好的方法就是选择MEGABLAST。当然BlastN/MEGABLAST/Discontiguous MEGABLAST都可以完成这种事情。但MEGABLAST就是特别设计用于非常相似长序列之间的比对可用于寻找查询序列的更佳匹配的序列。此程序主要用来鉴定一段新的核酸序列它并不注重比对各个碱基的不同和序列片断的同源性而只注重被比对序列是否是数据库未收录的是否为新的序列或基因。速度快用于同一物种间的。
2Discontiguous MEGABLAST
用于查找不同物种的相似的核酸序列而不是查询相同的序列。
DiscontiguousMEGABLAST用于跨物种核酸序列快速比对。它使用非重叠群字段匹配算法noncontiguous word match来进行核酸比对。DiscontiguousMegaBLAST比blastx等翻译后比对要快得多同时它在比较编码时也具有相当高的敏感度。但是需要指出的是核酸与核酸之间的比对并不是发现同源蛋白编码域的更佳方法直接在蛋白水平用Blastp比对更好。这是因为密码子的简并性。 blastn 比MEGABLAST 更为敏感是因为它使用一个短的默认字长11、所以 blastn从其他物种寻找同源性比MEGABLAST 更好。blastn 字长可以从默认值调整至7来增加检索的敏感性 用相同字长检索在discontiguous MEGABLAST 的效率和敏感度要高于标准的blastn。
需要重点指出的是核酸序列的相似性检索并不是在其他物种中发现同源蛋白编码的更好的方法。要完成这项任务更好要通过蛋白质水平上的相似性检索。可以采用direct protein-protein BLAST和translatedBLAST searches的方法进行。
3BlastN 运行缓慢但是允许将字长降低到7个碱基增加检索的敏感性。
如何用ncbi查找基因的序列
1、打开NCBI网页在搜索栏里输入基因名称和物种前面的下拉框选择 Gene选好之后点击search
2、搜索之后会出现以下界面我们要看物种信息和我们基因名称是不是我们需要的基因红色方框圈出来的地方就是我们的目标基因找到之后点击左边的基因名称
3、点击之后会跳出基因的一些基本信息这个时候可以再次核对是不是自己的目标基因
4、确认无误之后往下拉找到该基因对应的核酸信息找到之后点击方框中的核酸信息
5、点击之后就能看到对应的mRNA的序列信息选择自己需要的一段碱基序列进行设计引物就可以啦
往下拉就能看到基因序列了
注经常用到NCBI更好注册一个NCBI账。
注
NM_123456mRNA 转录组产物序列;成熟mRNA转录本序列;
NC_123456genomic完整的基因组分子序列标记的类别包括基因组、染色体、细胞器、质粒;
NP_123456protein蛋白产物;主要是全长转录氨基酸序列但也有一些只有部分蛋白质的部分氨基酸序列;
注123456是泛指。
ncbi使用更为常见问答
一如何选择目前公认的mRNA序列
输入您查找的基因如CCR9"submit"便会出现CCR9的相应界面Reference sequence: NM_031200.2这里所显示的就是公认的序列。
这样您参照的序列对了您设计引物、基因突变的命名及表述才是对的发文章时才不会错。基因突变命名也是一个系统可以到NCBI上下载相关文献。
另外这一网站也提供了目前文献报道的已知的突变位点和SNP位点。非常好用不知道新网址还有没有已经很久没用了。
二如何看懂mRNA的相关信息
选好公认的mRNA序列后我们就可以利用其序列设计引物了。
以CCR9的公认序列NM_031200.2 为例。
1、 source 中map=map="3p21.3"是指此基因位于3染色体短臂p2带亚
2、 gene 1、.2567 表示CCR9 mRNA长度2567bp
3、 "CDS" 为mRNA编码氨基酸的序列
translation="MTPTDFTSPIPNMADDYGSESTSSMEDYVNFNFTDFYCEKNNVRQFASHFLPPLYWLVFIVGALGNSLVILVYWYCTRVKTMTDMFLLNLAIADLLFLVTLPFWAIAAADQWKFQTFMCKVVNSMYKMNFYSCVLLIMCISVDRYIAIAQAMRAHTWREKRLLYSKMVCFTIWVLAAALCIPEILYSQIKEESGIAICTMVYPSDESTKLKSAVLTLKVILGFFLPFVVMACCYTIIIHTLIQAKKSSKHKALKVTITVLTVFVLSQFPYNCILLVQTIDAYAMFISNCAVSTNIDICFQVTQTIAFFHSCLNPVLYVFVGERFRRDLVKTLKNLGCISQAQWVSFTRREGSLKLSSMLLETTSGALSL" 引所引就是CCR9基因编码的CCR9蛋白的氨基酸序列。
"60、.1169"60是编码mRNA的起始位置所以CCR9基因人编码序列长度是1169-60+1=1bp编码蛋白是由1/3=370个氨基酸构成。
4、 exon 是外显子相应的mRNA序列。如exon 1、.2 number=1是指exon1对应的mRNA位置为1到2以此类推
5、 CDS 1、.1290 可见exon11、.2是不参与氨基酸的编码的就是说转录了但是经后期的翻译时被剪切修饰掉了
6、 ORIGIN部分就是具体的碱基序列了可以用来参照设计引物的。
7、 STS是序列标记位点表述基因组上作图界标并能通过PCR检测的短的单拷贝的DNA序列。
8、 misc feature 是不能用其他的特征关键词表述的具有生物学意义的域。
本文内容贤集网综合自 生信人struggle 、欧易生物、捷瑞生物
注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!
刘小丰 收集整理
定义:启动子是参与特定基因转录及其调控的DNA序列。包含核心启动子域和调控域。核心启动子域产生基础水平的转录,调控域能够对不同的环境条件作出应答,对基因的表达水平做出相应的调节。
域:启动子的范围非常大,可以包含转录起始位点上游2000bp,有些特定基因的转录内部也存在着转录因子的结合位点,因此也属于启动子范围。南京保健院乳腺科刘小丰
这项搜寻要从UCSC基因组浏览器开始,网址为genome。ucsc。edu/cgi-bin/hgGateway。以编码pendrin (PDS)的基因为例来说明上述问题。PDS与耳蜗的异常发育、感觉神经性听力下降以及弥散性甲状腺增大(甲状腺肿)有关。
进入UCSC的主页后,在Organism的下拉菜单中选择Human,然后点击Browser。使用者现在到了人类基因组浏览器入口。本例的搜寻很简单:在assembly的下拉菜单中选择Dec。 2001、在position框中键入pendrin,然后点击Submit。返回的页面结果显示一个已知的基因和两个mRNA序列。继续点击mRNA序列的登录AF030880、出现包含这个mRNA域的图解概要。为了获得这个域更清晰的图像,点击紧靠zoom out的1.5X按钮。更后点击页面中部的reset all按钮,使各个径的设置恢复默认状态。
然而,对于本例的搜寻目的来说,默认设置不是理想的设置。按照视图利用页面底部的Track Controls按纽,将一些径设置为hide模式(即不显示),其他设置为dense模式(所有资料密集在一条直线上);另一些径设置为full模式(每个特征有一个分开的线条,更多达300)。在考虑这些径内究竟存在那些资料之前,对这些径的内容和表现做一个简要的讨论是必要的,许多这些讨论是由外界提供给UCSC的。下面是对基因预测方法的更进一步讨论,这些信息也可以在其他地方找到。
对于Known Genes(已知基因)和预测的基因径来说,一般的惯例是以一个高的垂直线或块状表示每个编码外显子,以短的垂直线或块状表示5′端和3′端非翻译。
起连接作用的内含子以非常细的线条表示。翻译的方向由沿着细线的箭头指示。
Known Genes来自LocusLink内的mRNA参照序列,已经利用BLAT程序将这些序列与基因组序列进行比对排列。
Acembly Gene Predictions With Alt-splicing径是利用Acembly程序将人类mRNA和EST序列数据与人类基因组序列进行比对排列而来的。Acembly程序试图找到mRNA与基因组序列的更好的比对排列以及判断选择性剪接模型。如有多于1个的基因模型具有统计学意义,则它们都全部显示出来。有关Acembly的更多信息可以在NCBI的网站找到(。ncbi。nih。/IEB/Research/Acembly/)。
Ensembl Gene Predictions径由Ensembl提供。Ensembl基因通过许多方法来预测,包括与已知mRNA和蛋白质进行同源性比较,ab initio基因预测使用GENSCAN和基因预测HMMs。 。ebi。ac。uk/ensembl/ Fgenesh++ Gene Predictions径通过寻找基因的结构特征来预测基因内部的外显子,例如剪接位点的给位和受位的结构特征,利用一种动态的程序算法推定编码域和推定外显子5′端和3′端的内含子域;这个方法也考虑到蛋白质相似性的资料。
Genscan Gene Predictions径由GENSCAN方法衍生而来,通过这个方法,可以确定内含子、外显子、启动子域和poly(A)信。此时,这个方法并不期望查询的序列只出现1个基因,因此可以对部分基因或被基因之间的DNA分隔的多个基因进行准确的预测。
Human mRNAs from Genbank径显示基因库的人类mRNAs与基因组序列的比对排列。
Spliced ESTs和Human EST径显示来自GenBank的ESTs序列与基因组的序列对齐比较。由于ESTs通常代表了转录基因的片断,一个EST很有可能对应于某个外显子。
更后,Repeating Elements by RepeatMasker这个径显示的是重复元件,例如散在的或长或短的核元素(SINEs和LINEs),长末端重复序列(LTRs)和低复杂性域(repeatmasker。genome。washington。edu/cgi-bin/RepeatMasker)。一般来说,在将基因预测方法应用于核苷酸序列之前,需要去掉或掩饰这些成分。
回到视图显示的例子,可以看到大多数径返回了几乎同样的基因预测结果。作为一个规则,通过多种方法预测的外显子提高了预测的正确率而不会出现“阳性”结果。多数方法显示3′端非翻译,以左侧大而短的块状表示。Acembly径显示除了全长序列产物(如这个部分第3条线所示)之外还有3个可能的选择性剪接,其它大多数径显示与此预测结果相符。Genscan径从左、右方向往远处延伸:GENSCAN可以被用于预测多个基因。
尽管这些图解概要很有用,然而研究者更需要与这些垂直线或块状相对应的序列。以此为例,用Fgenesh++预测作为获得原始序列数据的基础,但不管选择哪个径其步骤都是一样的。点击标有Fgenesh++ Gene Predictions的径,出现的是一个描述预测的概要页面。
序列的域与pendrin基因相似(从这个例子一开始就已经知道了)。给出了序列的大小及序列开始和结束的预测,并显示预测是以负链为基础的。想要获得序列,点击Genomic Sequence。使用者将被带到一个标题为Get Genomic Sequence Near Gene的查询页面,在这个页面上,可以获得转录物、编码、启动子或转录物加启动子的序列。
点击Transcript返回的页面显示完整的转录子,外显子以大写字母表示。
点击Coding Region Only得到的是编码,外显子以大写字母表示。
点击Transcript + Promoter,返回的页面显示的是在上述选择Transcript所获序列的5′端添加了启动子序列,以大写字母表示外显子。启动子的长度显示在文本框内。
点击Promoter返回的页面正好是启动子
2基因启动子序列的预测分析真核细胞的基因表达调节虽然是多个水平的调节,但主要是转录水平的调节。 转录水平的调节基础就是转录因子蛋白与启动子DNA序列之间的结合和激活。 转录因子蛋白的结构可以分成结合域(BD,binding domain)以及激活域(AD,activation domain)。 作为基因启动子DNA的序列也具有特征性的结构。 但是相比较而言,目前基因启动子以及转录因子蛋白结合的种类,积累的资料还十分有限,数据库容量偏小,计算技术相对滞后,其预测结果仅供参考,还必须结合其他的分子生物学技术进行证实。
一般情况下,确定了一种新基因的编码序列之后,通过与htgs数据库的同源性比对,可以很方便地确定其相应的基因组DNA序列。 在确定编码基因的起始密码子之后,指导基因表达的启动子序列一般位于其上游基因序列300-3 000 nt之间,鲜有例外。 可以从翻译起始密码子上有的基因组DNA序列,选取3 000 nt左右的核苷酸序列进行生物信息学分析。 例如可以应用在线软件分析技术,或自行研发的启动子序列分析技术等软件分析,如:。cbs。dtu。dk/services/promoter/、。fruitfly。org/cgi-bin/seq_tools/promoter。pl,bimas。dcrt。nih。/molbio/proscan/等。 根据这些软件分析的结果,首先确定进行缺失突变体构建时应该采用的引物序列,如果一段序列的缺失导致报告基因表达水平的升高,那么说明这一段基因序列存在着启动子的静息子(silencer)的序列,对于基因的表达水平具有负调节作用。 通过逐步缺失的策略,更终确定启动子DNA的核心序列。 报告基因表达载体的构建以及细胞转染技术,仍然是目前研究基因启动子序列活性更为基本的方法。
研究转录因子蛋白的结合及其对基因表达水平的调节作用和性质有许多技术,但是利用生物信息学技术预测的启动子DNA序列的结合的转录因子蛋白结果只有部分参考的意义。 凝胶迟滞(gel shift)试验、超级迁移实验(super shift)、竞争性结合实验、酵母单杂交技术(yeast one hybrid)、噬菌体展示技术(phage display)等在转录因子蛋白与启动子DNA序列结合的研究中具有重要应用前景。
干?素γ增?GH3?胞中人生?激素基因表??制
干?素γ,生?激素基因??子,GH3?胞,?光素酶?告基因interferon-γ,hGH gene promoter,GH3 cell line,luciferase reporter gene
与DNA结合蛋白相作用的启动子序列的鉴定
信息来源:本站原创 更新时间:2004-3-24 14:35:00
将细胞核置于冰上解冻,精确测定核悬浮液的体积。
番茄子叶细胞核的分离提取为例子进行实验
步骤2~7须在4℃下使用高压灭菌过的设备进行。
1.将番茄种子种在灭菌的水饱和滤纸上,置于小盆内,用薄膜封口后,培养7天。用刀片切下番茄子叶后收集备用。
2.将40~50g新鲜组织放入300ml匀浆缓冲液,用韦林氏搅切器先1×4秒而后6×1秒。
3.过滤匀浆混合液,使其透过漏斗上的4厚纱布及纱布下按孔径递减次序放置的3Nitex尼龙网(300μm,100μm,52μm),汇入大烧杯中。全部匀浆物均滤完后把纱布集中在一起,将纱布上的滤液压入尼龙网,并使其经漏斗流入烧杯中。切勿将滤液压出尼龙网,亦不可使用抽滤,让滤液靠重力作用下流。
4.将每批滤出的匀浆倒入500ml离心瓶中,用Sorvall GS-3转头5000r/min(4225g),4℃离心20分钟。
5.吸去上清,然后将核粗提沉淀物用大口径塑料巴斯德吸管温和地反复吹吸,使沉淀悬浮于匀浆缓冲液中。将重悬起的沉淀转入50ml离心管中,用匀浆缓冲液调节体积至约40ml。
6.4℃用Sorvall SS-34转头0r/min(12g)离心10分钟,再次沉淀细胞核。重复步骤5和6三次,分别在3500r/min离心10分钟,8分钟和6分钟。更后一次离心后,尽可能洗净匀浆缓冲液。
7.将核悬浮于核悬浮缓冲液中,按每50g植物组织加0.5ml核悬浮缓冲液。用液氮冷冻,保存于-80℃。若核蛋白抽提即将进行,可不必将核冷冻起来。
核抽提物的制备
2.加入核裂解缓冲液,使NaCl终浓度为0.47 mol/L(即,每毫升核悬浮加入2μl核裂解液)。
3.将核悬浮液置于摇床上,4℃温和摇动30分钟。
4.4℃微量离心20分钟沉淀染色质。
5.小心移出上清,避免搅起胶状的含DNA的沉淀,以使抽提液中避免含有此类杂质。
6.4℃透析上清3~4小时,中间换几次透析液。
7.将透析液用液氮冷冻,再置于冰上解冻,4℃微量离心或用Sorvall SS-34转头10 000r/min(12 000g)离心分钟,弃沉淀,保留上清。此步骤是为了将其余可能在浓缩步骤中阻塞微量浓缩器的蛋白质沉淀除去。
8.用CENTRICONTM10微量浓缩器浓缩上清,以使提取液中蛋白质的终浓度为1~3mg/ml。可以溶菌酶为标准物用Bio-Rad Bradford-based蛋白质分析试剂盒来测定蛋白质浓度。经验表明,要达到上述浓度,至少需要浓缩2~3次。
9.留出待作迁移分析的核抽提物,将剩余部分用液氮或干冰冷冻,贮于-80℃备用。
DNA片段的标记
l 聚丙烯酰胺凝胶的制备
1.安装凝胶装置并洗净玻璃板。
2.配制4%丙稀酰胺凝胶液,将以下成分混合:
丙稀酰胺/双丙稀酰胺(29:1) 4ml
TBE(10×) 3ml
APS(10%) 200
nbsp; 200μl
TEMED40μl
制备厚1mm的凝胶,并保证上样孔可容纳25μl样品。凝胶聚合约需1小时,制好后,使用前可于温放置1天。
l 探针的标记
1.按下表顺序将下列试剂加入1.5ml微量离心管中:
EcoR I酶解的质粒DNA(1μg或约800fmol末端) 2.5μl
Sequerase®缓冲液(5 2.0μl
[α-32P]dATP(6000 Ci/mmol) 3.0μl
二硫苏糖醇(0.1mol/L)
双蒸去离子水(ddH2O) 0.5μl
Sequerase®酶(用4倍Sequerase®稀释缓冲液稀释) 1.0μl
总体积: 10μl
2.温放置分钟。
3.加入0.5μl dNTP混合物,充分混匀。
4.温放置
μl 0.35mol/L的乙酸钠并充分吹吸混匀以终止反应。
l 测定掺入的放射性活度
1.取5μl标记反应混合物移至一新管中。将2μl此混合物点加到DE81滤膜上,再将该滤膜浸入盛有约20ml 0.5mol/L磷酸钠(pH7.0)的烧杯中。再取第二张滤膜重复上述操作。
2.将烧杯置于平面振荡器上,使溶液温和振荡5分钟,将缓冲液倒入放射性废弃物中。
3.用新缓冲液重复两次清洗步骤。
4.用双蒸水漂洗滤膜5分钟,再用双蒸水重复漂洗两次。
5.用95%乙醇洗滤膜5分钟。
6.使滤膜完全干燥,再将每一张滤膜移入闪烁计数管,加入闪烁混合物,计数。
7.计算理论掺入的更大比率。计算方法如下:1)每个反应可标记fmol质粒DNA。2)标记反应在EcoR I酶切的质粒DNA两端进行,每个末端可掺入两个脱氧腺苷磷酸残基。3)因此,每fmol质粒DNA可结合1600fmol标记核苷酸。4)标记核苷酸的比活性是6000 Ci/mmol,即 000cpm/fmol。5)因此,理论更大掺入值为每fmol质粒DNA 000cpm×1600fmol=2.08×107cpm或每fmol片段1.04×107cpm。注意,仅掺入量的一半包含在待测片段中。随后的酶解反应会释放出一端标记的待测DNA片段和一端标记的载体DNA。
l 标记探针的分离
1.加95μl酚/氯仿/异戊醇(25:24
:1)于剩余的95μl标记混合物中。充分混匀。
2.温离心3~5分钟以分离酚相与水相。
3.小心取85μl上水相于另一干净离心管中,将盛有酚相的离心管弃入放射性废弃物中。加入200μl 95%乙醇于水相中,旋紧管盖后,涡旋混匀。
4.将离心管于碎干冰上放置~20分钟,然后离心20分钟。
5.用移液器,小心将含乙醇的上清弃于放射性废弃物中。加入600μl 80%乙醇洗涤沉淀,离心1~2分钟,用移液器弃去乙醇。
6.用真空离心蒸发浓缩器干燥沉淀2~3分钟。
7.将沉淀用20μl 1×Sequenase®缓冲液重悬,再加入0.5μl 10units/μl的Pst I将标记的DNA片段从载体DNA上切下。37℃温育30~60分钟。
8.加入2.5μl高EDTA 10×凝胶染液于酶解混合物中。向先制好4%丙稀酰胺凝胶中上样,然后用1×TBE缓冲液在大约10V/cm电压下电泳约2.5小时。电泳时间取决于标记片段的大小。目的是为了很好地分离标记片段与质粒载体,但切勿使目的片段跑出胶外。
9.电泳后,小心地把凝胶用保险膜包裹好,对X光片曝光5~10分钟。使用Sharpie®或其他防水标记物标记胶片及凝胶边缘,以便胶片显像之后可根据标记使凝胶与胶片重合。
10. 切下凝胶上对应地标记DNA的条带,置于1.5ml离心管中。4℃下用300μl洗脱缓冲液温育凝胶薄片过夜,以洗脱DNA
将洗缓冲液移取至另一干净的离心管中。再向凝胶管中加入250μl洗脱缓冲液。-80℃冷冻再解冻,然后将洗脱缓冲液取出与前一次洗脱的溶液合并。将合并后的洗脱液离心10分钟以沉淀聚丙稀酰胺的小碎片。移取上清至另一干净离心管中,用2倍体积的95%乙醇沉淀DNA,碎干冰上放置20分钟,然后离心20分钟。弃上清,用约500μl 80%乙醇洗沉淀。用真空离心蒸发浓缩器干燥沉淀2~3分钟。
11. 将纯化的DNA片段重悬于20μl片段重悬缓冲液中。取一小等份计数测定回收的片段fmol数。一般情况下,大约可以回收原初标记量的50%。从凝胶中洗脱的效率大约为80%,但是收率会因DNA片段的大小而异。纯化的DNA片段可在4℃更多可以保存2个星期。
迁移率变动分析法
l 聚丙烯酰胺凝胶的制备
1.组装电泳装置并洗净玻璃板。
2.按下表配制4%非变性丙稀酰按凝胶溶液:
丙稀酰按/双丙稀酰按(29:1) 4ml
TBE(10×) 3ml
APS(10%) 200μl
TEMED 40μl
可灌制成1~1.5mm厚的凝胶。凝胶聚合约需1小时,使用前可于温下保存1天。
l DNA-蛋白质结合反应
1.将10mg/ml
的poly(dI-dC)•poly(dI-dC)贮液用无菌双蒸馏水稀释成终浓度6μg/μl。将6μg/μl的poly(dI-dC)•poly(dI-dC)溶液与32mmol/L(pH8.0)的EDTA等体积混合,配制成工作溶液。用片段重悬缓冲液将32P标记的DNA片段稀释至终浓度2fmol/μl。
2.对于标准DNA-蛋白质结合反应,按下表顺序将下列试剂加入1.5ml微量离心管:
32P-标记DNA片段(2fmol/μl) 0.5μl
poly(dI-dC)•poly(dI-dC)+EDTA工作溶液 0.5μl
核抽提液和/或透析缓冲液 9μl
总体积 10μl
吹吸混匀。
3.温温育45分钟,此时可将凝胶在100V预电泳10~分钟。
4.温育结束后,可不加染液直接将样品加在凝胶上。在一个小样孔中单独加入10μl含0.05%二甲苯青和0.05%溴酚蓝的透析缓冲液用来跟踪电泳进程。
5.用1×TBE缓冲液在约10V/cm条件下电泳约2小时。具体时间取决于所使用的DNA片段的大小。
6.小心地把凝胶转移到Whatman 3MM
滤纸上并用保鲜膜覆盖在凝胶上。80℃用凝胶干燥器干燥凝胶约1小时。
7.温下把干燥凝胶对X光片曝光过夜。
DNase I足迹分析法
l 聚丙烯酰胺凝胶的制备
1.组装制作测序胶所需装置并洗净玻璃板。
2.按下表配制4%非变性丙稀酰按凝胶溶液:
丙稀酰按/双丙稀酰按(38:2) 11.3ml
尿素 31.5g
TBE(10×) 3.75ml
APS(10%) 300μl
TEMED 30μl
灌制凝胶。此凝胶聚合约需2小时。使用前可在温下存放1天。
l DNA-蛋白质结合反应
1.将10mg/ml的poly(dI-dC)•poly(dI-dC)贮液用水稀释成6μg/μl,等体积混合6μg/μl poly(dI-dC)•poly(dI-dC)和32mmol/L EDTA(pH8.0),配制成poly(dI-dC)+EDTA工作溶液。将32P标记的DNA片段用片段重悬缓冲液稀释成2fmol/μl。
2.对于标准结合反应,将以下试剂按下表顺序逐个加入1.5ml微量离心管:
32P标记DNA片段(2fmol;通常约20 000cpm) 1μl
poly(dI-dC)•poly(dI-dC)+EDTA工作溶液 1μl
核抽提液和/或透析缓冲液 μl
(含20~50μg蛋白质,具体用量取决于抽提物中DNA结合蛋白的活性)
总体积 20μl
吹吸混匀。
3.温温育30分钟。温育过程中,用DNase I稀释缓冲液稀释DNase I。(对于标准结合反应,稀释后的DNase I的浓度为20μg/ml)
4.每管结合反应混合液中加2μl稀释的DNase I 溶液,吹吸混匀(标准结合反应中,DNase I的终浓度为2μg/ml)。温温育10分钟,从次加样入结合反应混合液终起开始计时。
5.加入80μl DNase I终止液和100μl酚/氯仿/异戊醇(25:24:1)以终止酶解反应。
6.振荡每管样品数秒,注意微量离心管管口应旋紧。温离心3~5分钟。
7.每管移取85μl上水相至另一新管,将含酚相的离心管作为放射性废弃物丢弃。向每管水相中加入200
μl 95%乙醇,略作振荡后,将管置于碎干冰上放置~20分钟。
8.离心20分钟,小心弃上清。向每管沉淀加入500μl 85%乙醇。离心2~3分钟,小心弃去上清,干燥沉淀。
9.将沉淀在真空离心蒸发浓缩器中干燥约5分钟(确保沉淀干燥彻底)。每管中加入3μl甲酰按染液,用Eppendorf振荡器或涡旋混匀。
10. 煮样品3分钟后,立即置于冰上冷却。稍作离心,使样品汇集于管底,再放回冰上。上样于6%测序胶,然后用1×测序TBE缓冲液,在45~50℃ 3000~0V下电泳,直至溴酚蓝走到凝胶底部。电泳过程中,为保持凝胶温度在45~50℃,可能需要加大电压。
11. 甲醇/乙酸/H2O(5:5:90)固定凝胶分钟后,将胶移至Whatman 3MM滤纸上用凝胶干燥器干燥。
12. 把干燥凝胶对X光片在-80℃曝光过夜,需使用增感屏。
查找基因信息 ,好多网站都可以做到。一般常用的经典基因数据库有NCBI、UCSC。下面我们就以BCL2为例看一下如何在这两个数据库查找基因信息,比如更常查询DNA序列、mRNA序列以及启动子序列、UTR序列甚至蛋白质序列。
1F
DNA序列
1、打开NCBI中Gene选项,输入BCL2后,点击search。
2、首先寻找基因DNA序列,如图所示,可以看到基因在染色体定位。
3、在Genomic一栏中,点击Genbank后,可以看到如下界面,选择send-File-GenBank格式后,可以将序列导出到电脑桌面,这样可以得到基因的DNA序列。在导出序列时有两种格式:GenBnak格式,因为这个格式提供了很多该基因的信息;FASTA格式只含有基因序列。可以根据需求选择。
2F
mRNA序列
1、在mRNA and protein一栏中,可以看到BCL2基因有两个转录本NM_00063和NM_00063
2、点击NM_00063、可以查询基因编码CDS、以及外显子exon等。
应用小故事(1)
比如,近年来异常火爆的cas9技术,是在DNA的水平进行编辑。在验证cas9对基因效率时,一般将突变型与野生型的基因序列交给测序公司,通过分析测序结果判断基因是否发生突变。而为了实现DNA的水平的突变,在进行设计时就会在mRNA序列中的mRNA序列的外显子上进行设计引物,为什么是外显子呢?因为内含子在翻译过程中被剪切,即便发生序列发生改变,功能也不会改变。
3F
启动子序列、UTR序列、蛋白序列
1、打开UCSC主页,选择物种,输入基因名称。
2、点击GO之后出现以下界面,点击黑色标注的BCL2、
3、点击后进入以下页面,通过UCSC数据库可以查询该基因的基因组信息,蛋白质数据库UniprotKB相关信息,该基因在不同组织表达的RNA-seq数据,基因芯片数据,蛋白质功能域以及结构,GO富集分析等等内容。
(1)根据查询目的,比如查询基因启动子、UTR、CDS,点击Genomic sequence。
(2)根据需求选择需要查询的内容,同时可以设置UTR、CDS等,搜索结果会以大小写形式分。转录起始位点前面是基因的调控,启动子没有明显的位置定义,大家也只是猜测它的大体位置,比如你要研究promoter,建议选择转录起始位点前的2000个碱基进行研究。当然如果觉得长度太长,也可以只研究-1000到0这一千个碱基,一般情况下,启动子的变异都在这个域内。
应用小故事(2)
在mircroRNA的研究中,更关键的一步是验证mircroRNA与靶基因是否具有调控关系。可以通过将目的基因3’UTR域构建至载体中报告基因luciferase的后面,通过比较过表达或者干扰miRNA后,监测萤光素酶的活性变化而验证报告基因表达的改变。
(3)如果想要查寻蛋白序列,点击protein即可得到。
当然,如果不满足于获得蛋白质序列,还可以看看蛋白质功能域与3D结构。
应用小故事(3)
蛋白质的许多特性可直接从序列上分析获得,我们根据序列预测蛋白质功能比较该蛋白序列是否与已知功能的蛋白质相似,或者查找未知蛋白中是否包含与特定蛋白质家族或功能域有关的亚序列或保守段。
全基因组检测结果图是由检测局面的基因型和表达水平的结果数据构成的,它体现了基因型与表达水平的精准情况,是提供的检测的重要依据。解读全基因组检测结果图有助于发现基因突变和重要基因的表达水平异常等情况,从而为临床诊断和治疗带来科学依据。
首先来看全基因组检测结果图,它以多级的结构模式,把不同类型的基因突变按照影响大小分为两类:潜在变和良性变异,将变基因从众多变异中单独提取出来,更容易如实显示受检者基因型的具体情况;另外,还有一些关键数字的指示,如碱基质量分值(Q值)、外显子多态率(Map)和纳米等参数,可以用来判断基因型的重要程度和变的精准程度。
另外,还要注意检测出来的基因型与临床及家族史是否相符:如果一位受检者没有家族史,但检测结果中出现了许多家族遗传的变基因,这可能就意味着该患者将更早出现家族性疾的风险。
另外,全基因组检测结果图还反映了基因的表达水平情况,通过其折线图分表达水平的高低,可以发现表达异常或者基因异常变异。
,全基因组检测结果图为相关专注人员更精准地解
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