课外练习2 - 序列分析

• 1. 基本概念
• 1) 举例说明序列相似性和同源性之间的差别和联系。
• 2) 举例说明全局比对和局部比对的适用范围。
• 3) 举例说明BLOSUM计分矩阵和PAM计分矩阵的构建方法和特点。
• 4) 举例说明空位罚分的意义和用法。
• 5) 了解动态规划双序列全局比对和局部比对算法的基本思路。
• 2. 序列比对点阵图（Dot Plot）方法应用实例
• 1) 以人癌胚抗原CEAM5_HUMAN为例，分别用DotMatcher和在线分析平台Dotlet进行点阵图分析，说明如何利用点阵图方法在寻找序列内部相似性区域。
• 2) 结合点阵图在线分析平台Dotlet中实例，说明点阵图方法的用途。
• 3. 血红蛋白序列比对实例
• 1) 阅读分子月报、蛋白质精选以及维基百科等网站中有关血红蛋白的介绍，了解血红蛋白的生理功能、空间结构、亚基组成等基本知识。
• 2) 查阅ENSEMBL基因组数据库中已经或正在进行基因组测序的物种树，了解人、小鼠、大鼠三个物种之间演化关系；检索物种分歧时间数据库TimeTree，了解人和小鼠、小鼠和大鼠之间的分歧时间。
• 3) 从UniProt数据库中提取人、小鼠、大鼠血红蛋白alpha亚基蛋白质序列，进行双序列全局比对。分析比对结果，说明所得结果和预期不符的原因和进一步分析思路。
• 4) 提取RefSeq数据库中人HBA1、小鼠Hba1-a1、大鼠Hba1编码区序列进行序列比对，注意选择恰当的计分矩阵和空位罚分，分析不同空位罚分值时的比对结果。
• 5) 分析上述结果，阅读血红蛋白基因家族演化论文（Hardison R, 2012；Burmester, 2002），说明人、小鼠和大鼠alpha血红蛋白基因家族基因结构和演化。
• 4. 课题相关蛋白质和编码基因
• 1) 简述所在实验室或导师研究方向。
• 2) 简述本人从事或计划进行的研究课题的意义和背景。
• 3) 从UniProt数据库中提取课题相关或你感兴趣的蛋白质及相近物种的同源蛋白，进行序列比对，分析比对结果。
• 4) 从RefSeq或GenBank数据库中提取上述蛋白质的编码区核苷酸序列，进行序列比对，分析比对结果。
• 5) 简述序列比结果对你课题研究能够提供哪些参考。

参考文献

1. Hardison RC. (2012) Evolution of hemoglobin and its genes. Cold Spring Harb Perspect Med. 2:a011627.
2. Burmester T, et al. (2002) Cytoglobin: A Novel Globin Type Ubiquitously Expressed in Vertebrate Tissues. Mol. Biol. Evol. 19:416-421.