Đề tài Tin Sinh học: Tìm hiểu cơ sở dữ liệu sinh học

TIN SINH HỌCGiảng viên: Võ Văn ToànHọc viên: Nguyễn Thị NhungLớp : Cao học sinh học thực nghiệm K13NỘI DUNGTìm hiểu cơ sở dữ liệu sinh họcTìm kiếm trình tự AND và protein Tìm kiếm trình tự tương đồngPhân tích trình tự AND, tìm khung đọc mở ORFSo sánh trình tự tương đồng và tạo cây phát sinh loàiTìm kiếm cơ sở dữ liệu sinh học Năm cơ sở dữ liệu trình tự chính trong Internet cung cấp thông tin về trình tự nucleotide và protein. Các EMBL Nucleotide Cơ sở dữ liệu trình tự, chuỗi cơ sở dữ liệu GenBank và các ngân hàng dữ liệu DNA Nhật Bản (DDBJ) cung cấp thông tin chuỗi nucleotide và protein cũng như các chú thích thư mục và sinh học. The-Prot Thụy Sĩ là một protein cơ sở dữ liệu trình tự chú thích và cung cấp các chuỗi protein được chú thích với các liên kết với cơ sở dữ liệu khác. Một danh sách cập nhật của tất cả các trình tự bộ gen hoàn toàn có sẵn tại  Thông tin về bộ gen hoàn toàn trình tự (con người, cây Arabidopsis, Saccharomyces cerevisiae) được cung cấp bởi MIPS ( các Trung tâm Thông tin Munich Protein Thứ tự. Trong bài này chúng ta tìm kiếm thông tin trong trang chủ NCBI (National center for Biotechnology Information – NCBI, USA) tại địa chỉ :  truy cập, ta thấy giao diện của trang chủ như sau:Khi muốn tìm kiếm thông tin, chọn loại thông tin (ADN, protein, enzym)và nhập thông tin cần tìm vào khung trống bên cạnhChọn loại thông tinNhập thông tin cần tìmChúng ta sử dụng PubMed để tìm kiếm các thông tin, bài báo liên quan đến cây lúaII. Tìm kiếm trình tự AND và proteinTừ NCBI ta chọn loại thông tin là Nucleotide hay protein , nhập vào khung thông tin gen cần tìm (ví dụ như: Xa21 gene – gen kháng bệnh bạc lá ở lúa) ta tìm được một số kết quảLựa chọn kết quả và nhấn vào kết quả muốn xem. Ví dụ khi nhấn vào kết quả thứ 9:Chọn FASTA để xem được trình tự Nucleotide cua gen Xa21:Chọn FASTAĐể lưu file này ta chọn send/file/create file Ví dụ: tìm trình tự nucleotide của gen Sub1A (gen chống ngập ở lúa)Xác định trình tự gen OSRIP 18 (gen chống hạn và chống mặn ở lúa)III. Tìm kiếm các trình tự tương đồngSử dụng chương trình BLAST giúp tìm ra những trình tự AND hay protein tương đồng với trình tự bạn yêu cầuĐể sử dụng chương trình này ta vào mục BLAST trong trang chủ NCBIChọn blastn cho trình tự tương đồng nucleotideChọn blastp cho trình tự tương đồng proteinNhập trình tự cần tìm kiếm vào khung search, chọn giới hạn From . To.Sau đó nhấn nút BLAST để xem kết quảVÍ DỤ: Xem trình tự tương đồng của nucleotide Xa21, ta thực hiện các bước sau:- Copy trình tự nucleotide cua Xa21Dán trình tự vừa copy vào khung search và chọn giới hạn, nhấn BLASTIV. Phân tích trình tự AND – Tìm khung đọc mở ORFĐể tìm các khung đọc mở có thể có trong các trình tự AND ta sử dụng chương trình ORF finder.Ví dụ: Xác định khung đọc mở của trình tự gen Xa21Mở trang ORF finder từ trang chủ NCBIChép trình tự ADN của gen Xa21 và dán vào hộp trình tự (sequence in fasta format)Lựa chọn giới hạn từ 1 đến 1000Nhấn OrfFind để có kết quảNếu muốn xem trình tự khung đọc mở nào ta nhấn vào ô xanh của trình tự đó (ví dụ +2) ta sẽ thấy trình tự acid amin cụ thểV. So sánh trình tự tương đồng và tạo cây phát sinh loài từ trình tự ANDClustal X là chương trình dùng để so sánh trình tự tương đồngTree View là phần mềm dùng để vẽ cây phát sinh loài Clustal X Mở chương trình ClustalX Lựa chọn chức năng Multiple Alignment ModeFile / Append SequenceOpen / chọn các tập tin cần so sánh / openAlignment / Do Complete Alignment / xác định vị trí cho tập tin hiển thị / AlignCác vị trí trình tự giống nhau sẽ được thể hiện cùng một màu và được đánh đấu * là vị trí giống nhau.Tree View Từ Menu Tree trong Clustal X/ Draw N-J TreesDraw Tree / OKMở chương trình Tree View File / Open / chọn tập tin / OpenKết quả sẽ là một cây phat sinh loài thể hiện mối quan hệ của các gen cần xác định