查找启动子区PPT课件

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1、如 何 判 断 序 列 的 正 反 向 NCBI里 的 序 列 ， mRNA， CDS序 列 等 等 ， 都 标 注 的 很 清 楚 ，只 是 有 的 基 因 序 列 给 的 是 反 向 互 补 的 序 列 ， 需 要 大 家 在primer5等 软 件 里 转 换 一 下 。 具 体 看 是 不 是 反 向 互 补 的 序 列 ， 方 法 就 是 看 在 第 一 个 CDS区 的 前 三 个 碱 基 是 不 是 ATG， 如 果 是 ATG， 那 么 这 个 序 列 就是 你 要 的 了 ， 如 果 不 是 ， 那 八 成 就 是 你 要 得 序 列 的 反 向 互补 序 列 了 。 目 的

2、 ： 寻 找 promoter区 域 预 测 核 心 启 动 子 区 寻 找 promoter区 域1. 用 NCBI： 2. 用 UCSC：3. 用 Ensembl：4. 用 公 司 信 息 只 包 含 公 司 拥 有 promoter clones的 信 息 ： / *种 类 比 较 少 5. 用 SIB-EPD: (可 直 接 提 供 TSS， 但 是 库 容 较 小 ， 很 多 基因 查 不 到 )6. 预 测 核 心 启 动 子 区 NCBI数 据 库 寻 找 promoter区 域 NCBI / 选 择 Gene, 输 入 ankh,点 击 search 选 择 第 一 项 ， 以

3、 人 类 Homo sapiens的 ANKH为 例 ； Chromosome 5 location 14704909-14871887, complement(反 义 链 )即 -14871887 到 -14704909为 基 因 范 围 此 例 中 选 取 -14873887 到 -14871887 约 2000bp核 苷 酸 序 列 作 为 启 动 子 区 域 选 择 Ensembl或 者 HGNC_， 进 入 ensembl分 析寻 找 promoter区 域 寻 找 promoter区 域 图形显示 FASTA格 式显 示 的 核 苷酸 序 列输 入 序 列 可 以查 询 染 色 体

4、 位 置ANKH gene在反 义 链 上 ， 所以 用 负 数 表 示 可 以 查 询 具 体核 苷 酸 序 列 Genomic context 点 击 Graphics-Tools-Sequece Text View 寻 找 promoter区 域 点 击 Go To Position, 输 入 -14873887， 点 击 Prev Page找 到 具 体 位 置 复 制 白 底 黑 色 区 域 即 为 promoter区 域 。 白 底 黑 字为 启 动 子 区 域紫 底 黑 字为 基 因 区域粉 底 黑 字 为 编码 区 ， ATG为启 示 密 码 子 寻 找 promoter区 域

5、 在 前 两 张 幻 灯 片 中 选 择 FASTA 在 右 边 Change region shown输 入 14871887到 14873887 Display options选 择 Show reverse complement 可 以 直 接 得 到 FASTA格 式 的 promoter核 苷 酸 序 列 似 乎 有 一 个 bp的 差 距 ， 可以 输 入 14871887到 14873886 可 以 选 择 展 示 反 向 互 补 序 列 1. 选 择 基 因 示 意 图 ：1 .向 下 查 看 “Genomic regions, transcripts and products

6、2 . 将 鼠 标 放 在 Genes的 NR_ 示 意 图 上 ，3 . 在 弹 出 的 窗 口 中 点 击2. 点 击 FASTA View， 序 列 范 围 表 示 NR_的 位 置 。出 现 该 基 因 的 实 际 序 列 ， 第 一 个 序 列 的 位 置 表 示 “起 始 位 置 3. 调 整 显 示 位 置 ： 将 起 始 位 点 先 前 排 1000bp， 向 后 排 1000bp。更 改 后 的 位 置 认 为 是 启 动 子 区 。 UCSC数 据 库 寻 找 promoter区 域 UCSC 选 择 左 侧 边 栏 的 “Table Browser 在 clade选 择

7、Mammal， genome选 择 Human， assmebly选 择 最 新 的 数 据 库 ， 在 position后 面 的 搜 索 框 内 写 入 待 查 的 基 因 名 称 ， 如 actin。 点 击 get output。方 法 一 寻 找 promoter区 域 出 现 一 系 列 候 选 序 列 。 当 搜 索 用 词 不 特 异 的 时 候 会 出 来 太 多 的 结 果 ， 只 显 示 500条 。 寻 找 promoter区 域 点 击 自 己 目 的 基 因 的 结 果 链 接 ， 会 出 现 该 基 因 在 染 色 体 上 的 位 置 (有 时 候 会 直 接 跳

8、 到选 择 genome， protein， mRNA那 一 页 面 ， 可 能 是 在 搜 索 词 比 较 特 异 的 情 况 写 )， 继 续 getout put 选 择 genome 寻 找 promoter区 域 选 择 Promoter/Upstream by 2000 bases Exons in upper case, everything else in lower case： 外 显 子 大 写 ， 其 他 小 写 寻 找 promoter区 域小 写 字 母 为 promoter区 域 大 写 字 母 为 基 因 区 域 ， 与 NCBI结 果 相同ATG为 CDS区 起

9、 始 密 码 子 寻 找 promoter区 域 promoter/upstream前 面 的 框 中 打 勾 ， 一 般 的 启 动 子 长 度 大 约 为 2kb左 右 ， 这 个 数 字 可以 修 改 。 为 便 于 观 察 ， 可 继 续 修 改 下 面 的 几 个 选 项 。 这 里 选 择 CDS大 写 。 点 击 get sequence即 可 得 到 结 果 。 寻 找 promoter区 域 UTR和 upstream是 分 开 的 ， CDS是 大 写 的 ， 可 以 看 到 起 始 码 。 Copy ATG以 前 的 序 列 进 行启 动 子 分 析 。 PCR以 gen

10、ome为 模 板 。 寻 找 promoter区 域 UCSC ， 点 击 左 侧 边 栏 的 “Genome Browser方 法 二 寻 找 promoter区 域 以 大 鼠 rattus orvegicus 的 结 缔 组 织 生 长 因 子 CTGF 为 例 ， 在 Organism的 下 拉 菜 单 中 选 择 Rat， 在 assembly的 下 拉 菜 单 中 选 择 最 新 日 期 ， 在position框 中 键 入 CTGF， image width选 择 默 认 即 可 ， 如 以 下 图 所 示 ： 点 击 Submit 寻 找 promoter区 域 结 果 显 示

11、 该 基 因 的 序 列 和 相 关 mRNA序 列 ， 点 击 “ Known Gene 中 的 第 一 个 序 列 ， 寻 找 promoter区 域 出 现 包 含 这 序 列 的 图 解 概 要 为 了 获 得 这 个 区 域 更 清 晰 的 图 像 ， 可 以 点 击 紧 靠 zoom out的 按 钮 ， 如 以 下 图 ： 对 于 Known Genes 基 因 和 预 测 的 基 因 路 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

12、 区 。 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 。 寻 找 promoter区 域 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 钮 ， 将 一 些 路 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 路 径 设 置 为 full模 式 每 个 特 征 有 一 个 分 开 的 线

13、条 ， 最 多 达 300 。 寻 找 promoter区 域 Ensembl基 因 通 过 许 多 方 法 来 预 测 ， 包 括 与 mRNA和 蛋 白 质 进 行 同 源 性 比 较 。 假 设 查 询启 动 子 区 域 ， 我 们 需 要 将 Ensembl Genes选 择 为 dense 或 full模 式 ， 点 击 Refresh， 即 刷新 ， 出 现 以 下 图 ： 图 中 多 出 了 Ensembl Genes的 预 测 路 径 ， 我 们 在 红 框 中 圈 出 。 点 击 用 于 表 达 该 序 列 的任 何 方 块 出 现 以 下 页 面 ： 寻 找 promote

14、r区 域 点 击 红 框 中 的 条 形 深 色 方 块 不 是 Ensembl Genes文 字 ， 寻 找 promoter区 域 选 择 并 点 击 Link to sequence中 的 Genomic Sequence， 即 显 示 基 因 组 序 列 寻 找 promoter区 域 将 promoter改 为 2000bp， 具 体 多 少 bp适 宜 ， 可 根 据 文 献 资 料 和 实 验 目 的 获 取 ， 有 的 基因 可 能 在 其 上 游 戏 几 百 bp就 可 以 了 ,其 他 的 几 个 选 项 分 别 为 5 端 非 编 码 区 ， 编 码 区 外显 子 ， 3

15、 端 非 编 码 区 ， 内 含 子 内 含 子 用 绿 框 圈 了 起 来 等 。 Sequence Formatting Options序 列 显 示 方 式 ， 选 择 上 图 红 框 里 的 内 容 ， 即 外 显 子 大 写， 其 余 的 小 写 ， 也 就 是 说 mRNA的 外 显 子 大 写 ， 其 余 上 下 游 非 编 码 区 以 及 内 含 子 均 为小 写 。 寻 找 promoter区 域第 一 个 大 写 字 母 以 后 就 是 mRNA序 列 ， 之前 的 小 写 字 母 序 列 即 为 启 动 子 区 域 了 。 第 一 个 大 写 字 母 以 后 就 是 mR

16、NA序 列 ， 但该 序 列 包 含 外 显 子 和 内 含 子 ， 是 未 经 剪 切 修饰 的 mRNA, 图 中 两 段 大 写 字 母 中 间 的 小 写字 母 便 为 内 含 了 序 列 。寻 找 promoter区 域 Ensemble数 据 库 寻 找 promoter区 域 Ensembl： 选 择 human 输 入 ankh 选 择 Gene， 点 击 GeneID ENSG00000154122 点 击 左 边 的 Export data 方 法 一 寻 找 promoter区 域 5 Flanking sequence 输 入 2000 Options for FAST

17、A sequence中 Genomic选 5 Flanking sequence， deselect all 点 击 Next 不 管 正 反 此 法 都 适 用 寻 找 promoter区 域 得 到 2000 bases 的 核 苷 酸 序 列 寻 找 promoter区 域 Ensembl： 在 “Search Ensembl“标 题 下 search后 的 下 拉 框 中 选 中 物 种 名 homo sapiens 人 ， for框 中 输 入 基 因 名 ankh， 点 击 Go方 法 二 寻 找 promoter区 域 找 到 所 需 要 的 gene， 点 击 出 来 2个 结

18、 果 。 本 例 中 貌 似 是 同 一 个 。 点 击 相 应 链 接 进 入 新 页 面 。 寻 找 promoter区 域 貌 似 有 2个 不 同 的 转 录 本 。 点 击 Exon Info。 寻 找 promoter区 域 新 页 面 中 即 可 看 到 5 upstream sequence。 可 以 在 Flanking sequence at either end of transcript后 面 的 框 中 修 改 期 望 显 示 的 序 列 长 度 。 一 般 启 动 子 最好 选 2kb。 然 后 copy所 显 示 的 上 游 序 列 进 行 分 析 。 Genec

19、opoeia公 司 寻 找 promoter区 域 点 击 search product， 选 择 promoter clones， 因 为 没 有 ANKH的 信 息 ，此 处 输 入 FIBRONECTIN 选 择 目 的 基 因 寻 找 promoter区 域 点 击 click here to view the promoter sequence 得 到 promoter信 息 EPD数 据 库 寻 找 promoter区 域 SIB-EPD 具 体 使 用 方 法 大 同 小 异 ， 就 是 输 入 物 种 名 、 基 因 名 ， 限 定 启 动 子 序 列区 域 预 测 核 心 启

20、 动 子 区 Transcript start site (TSS) 附 近 -60bp到 +40bp是 核 心 启 动 子 区 ， 是 精 确 转 录必 须 的 最 小 单 元 。CpG岛 是 一 段 200 bp 或 更 长 的 DNA 序 列 ,核 苷 酸 G+C 的 含 量 较 高 ,并 且 CpG双核 苷 酸 的 出 现 频 率 占 G+ C 含 量 的 50%以 上 。 许 多 脊 椎 动 物 的 启 动 子 区 都 与CpG岛 的 位 置 重 合 。 常 见 的 在 线 预 测 工 具 有 ：真 核 启 动 子 数 据 库 第 85版 The Eukaryotic Promote

21、r Database Current Release 85 ， EPD， 转 录 起 始 位 点 数 据 库 ： 该 数 据 库 主 要 包 括 人 ， 小 鼠 等 常 见 生 物 的 基 因 转 录 起 始 位 点及 该 基 因 启 动 子 的 可 能 情 况 。Promoter scan ( ), Promoter2.0 Prediction Server ( ) 神 经 网 络 启 动 子 预 测 器 NNPP Soft Berry ( )Dragon Promoter Finder ( ) 好 似 不 能 用 了 ？ FirstEF ( ) UROGENE ( )， 可 用 于 位 点

22、 甲 基 化 的 预 测CpGPlot/CpGReport/Isochore ()CpGProD ()CpG Island Searcher (； )CpG Prediction ()/ CpG岛 预 测 软 件 1、 获 取 目 的 基 因 的 mRNA序 列 ， 并 且 在 NCBI的 数 据 库 中 查 获 转 录 起 始 点 ;2、 截 取 转 录 起 始 点 为 中 心 ， 上 下 约 各 1000bp， 假 设 在 此 范 围 内 出 现 CDS， 可 到 翻 译起 始 点 终 止 ;3、 利 用 在 线 软 件 进 行 分 析 ;PromoterInspectorPromoter

23、ScanPromoter 2.0NNPPEMBOSS CpgplotCpG Islands Prediction本 人 是 采 取 多 种 软 件 结 合 的 方 法 ， 由 于 proscan和 的 假 阳 性 率 较 高 ， 仅 作 为 参 考 ， 而promoter inspector的 特 异 性 较 高 ， 结 果 比 较 可 信 。 同 时 ， 利 用 CpG岛 预 测 ， 作 为 辅助 参 考4、 最 后 ， 可 以 找 到 小 鼠 的 同 源 区 ， 进 行 同 源 性 比 较 ， 启 动 子 区 域 一 定 是 高 保 守 区 !5、 到 此 ， 可 以 初 步 预 测 启 动 子 区 域 的 范 围 了 。