生物信息学基因组分析 (2).ppt

HMMmodelforGenePrediction(Genie)Kulp,D.,PhDThesis,UCSC2003第31页，共54页，星期日，2025年，2月5日(3)可变剪切的预测将EST,cDNA序列比对到基因组上第32页，共54页，星期日，2025年，2月5日部分有向图算法第33页，共54页，星期日，2025年，2月5日3.比较基因组学(1)有功能的通常保守(2)例：SUMO底物的预测：a.SUMO化位点存在ψ-K-X-E模体b.核定位信号(NLS)c.人和小鼠中，SUMO化位点应当保守d.功能分析：GeneOntology(3)分析结果：a.2,683个人-小鼠保守的SUMO化底物b.SUMO化的功能：参与转录调控、信号转导等第34页，共54页，星期日，2025年，2月5日GeneOntology：基因本体论1.描述基因/蛋白质的功能2.三类术语(Term):a.Cellularcomponent:在哪里？b.Biologicalprocess:干什么？c.Molecularfunction：我是谁？第35页，共54页，星期日，2025年，2月5日GeneOntology：基因本体论第36页，共54页，星期日，2025年，2月5日第37页，共54页，星期日，2025年，2月5日功能显著性分析：超几何分布第38页，共54页，星期日，2025年，2月5日第39页，共54页，星期日，2025年，2月5日转录因子Inhumanproteome:DNAbinding(GO:0003677):2,255Transcriptionfactoractivity(GO:0003700):1,102regulationoftranscription,DNA-dependent(GO:0006355):2,174InSUMOSubstrates:DNAbinding(GO:0003677):530Transcriptionfactoractivity(GO:0003700):304regulationoftranscription,DNA-dependent(GO:0006355):510因此，可以估计1/4~1/3的转录因子受到SUMO化的调控第40页，共54页，星期日，2025年，2月5日4.基因/蛋白质的功能预测(1)一级序列的比较：相似的序列具有相似的功能(2)保守的功能结构域：保守的功能(3)三级结构的比较：相似的结构具有相似的功能(4)蛋白质相互作用的预测第41页，共54页，星期日，2025年，2月5日Bioinformatics,2008-2009,Semester1,USTC第1页，共54页，星期日，2025年，2月5日人类基因组计划第2页，共54页，星期日，2025年，2月5日基因组、转录组和蛋白质组基因组转录组蛋白质组化学生物学第3页，共54页，星期日，2025年，2月5日本章内容提要1.基因组的结构与内容2.基因组注释3.比较基因组学4.基因/蛋白质的功能预测第4页，共54页，星期日，2025年，2月5日1.基因组的结构与内容(1)基因的结构(2)mRNA：可变剪切(3)蛋白质：翻译后修饰(4)相互作用网络：基因、蛋白质、小分子之间的相互作用(5)非编码区a.功能元件:转录因子结合位点；启动子…b.Non-codingRNA:MicroRNAc.转座子d.重复片段e.伪基因(Pseudogene)第5页，共54页，星期日，2025年，2月5日(1)基因的结构第6页，共54页，星期日，2025年，2月5日基因组大小基因数第7页，共54页，星期日，2025年，2月5日基因数量-生物复杂性？1.基因数量的变化，无法解释生物学功能、调控机理以及物种多样性和复杂性的巨大变化2.当前解释：蛋白质组的多样性和复杂性-物种的多样性和复杂性；~10,000,000种蛋白质分子3.两种观点：a.转录后层面，mRNA剪切，产生拼接异构体b.蛋白质层面，蛋白质序列上一个或多个位点上发生的翻译后修饰第8页，共54页，星期日，2025年，2月5日GenotypetoPhenotype第9页，共54页，星期日，2025年，2月5日isoform1isoform2isoform3mRNASplicing转录后层面：mRN