《生物信息学》上机作业.pdf

该【《生物信息学》上机作业 】是由【江湖故人】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《生物信息学》上机作业 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:.
生物信息学》上机作业
题目:对人血红蛋白(HBA1)编码基因序列的生物信息
分析:.
目录
引言................................................................-1
-
1正文..............................................................-2
-
................................-2
-
...........................................-2
-
..........................................-6
-
2其他软件的运行及其结果............................................-8
-
......................................-9
-
........................................-
10-
结论...............................................................-10
-
-10-
:.
引言
血红蛋白又称血色素,是红细胞的主要组成部分,能与氧结合,运输氧
和二氧化碳。血红蛋白含量能很好地反映贫血程度。
血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质,具有四聚体蛋白质
四级空间结构。人体内的血红蛋白由四个亚基构成,分别为两个α亚基和
两个β亚基,每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成。肽链在生理条
件下会盘绕折叠成球形,把血红素分子抱在里面,这条肽链盘绕成的球形结
构又被称为珠蛋白。
每1Hb分子由1个珠蛋白和4个血红素(又称亚铁原卟啉)组成。
每个血红素又由4个吡咯基组成一个环,中心为一铁原子。每个珠蛋白有
4条多肽链,每条多肽链与1个血红至少连接构成Hb的单体或亚单位。
Hb是由4个单体构成的四聚体。不同Hb分子的珠蛋白的多肽链的组成不
同。成年人Hb(HbA)的多肽链是2条α链和2条β链,为α2β2结
构。胎儿Hb(HbF)是2条α链和2条γ链,为α2γ2结构。出生后不
久HbF即为HbFA所取代。多肽链中氨基酸的排列顺序已经清楚。血红素的
Fe2+均连接在多肽链的组氨基酸残基上,这个组氨酸残基若被其它氨基酸取
代,或其邻近的氨基酸有所改变,都会影响Hb的
功能。可见蛋白质结构和功能密切相关。
-10-
:.
1正文

首先运用NCBI数据库对相关的核弹酸序列进行查找,得到如下FASTA格式
结果序列:
(HBA1),mRN,

-10-
:.


-10-
:.
从上述两张图可以看出:前三个对比序列与第7个对比序列到第17
个对比序列所引用的核苷酸序列相似度高达100%,第4个对比序列到第
6个对比序列与所引核苷酸序列相似度为99%。
在诸多相似的其他序列之中,选取以下三个相似度不同的序列做细致的
比对,结果如下:
(HBA1)mRNA
-10-
:.
此为与所引序列比对相似度高达99%的——黑猩猩血红蛋白亚基1
(HBA1)
mRN:A此序列来源于黑猩猩(猩猩)生物。编号
NM_00104262。6
(HBA2),mRNA此为与所引序列
比对相似度为100%的——人类血红蛋白亚基mRNA序列:此2(HBA2)
序列来源于智人(人类)生物编号为NM_00051。7,
-10-
:.
,1(HBA1),
亚基东非狒狒血红蛋白,亚基mRNA
此为与所引序列比对相似度为98%
的1
HBA1),mRNA序列:此序列来源于东非狒狒(狒狒)生
物。编号
NM_001168816.

结果结果
通过BLASTX,将由NCBI获得的基因:人体血红蛋白亚基1HBA1
基因,
-10-
:.
,序列进行翻译为蛋白质后再次进行比对,结果
如下:

果
-10-
:.

由运行结果可知,前7个序列与已知人体血红蛋白1HBA1基因,
部
亚基分cds基因序列翻译得到的蛋白质有高度相似性。
300
其得分均在蛋白具有高度同源性。
2其他软件的运行及其结果
-10-
:.

为了比较不同物种间的亲缘关系,以及不同血红蛋白亚基之间的相似
度,我选取了BLASTN运行结果前十项与已知人体血红蛋白亚基1HBA1
基因序列进行比对,运行了ClustalW运行,得到其结果如下:

由phlogeneticTree图谱可知:
、
、、
;
,其余各
序列之间亲缘关系较远。

由GuideTree图谱可知:
;同理可知:
、
-10-
:.

-10-
:.
序列亲缘关系最近;
、
;其余序列之间亲缘关系较远。


利用邻域加入法来推断其进化历史,通过对生物序列的研究来推测物种的
进化历史。通过DNA序列,蛋白质序列,蛋白质结构等来构建系统发育树建立
结构进化树。使用邻接法构建系统发生树。
:

结论
由人血红蛋白(HBA1)编码基因序列与其相似序列比对分析可知:人血
红蛋白亚基1与血红蛋白亚基2具有高度同源性,可推知血红蛋白可能最
初就是从同一种蛋白质发生基因突变,产生的两种不同亚基的血红的蛋白,
所以人体的血红蛋白由四个亚基组成,两个α亚基,两个β亚基。并且
人体血红蛋白基因序列和人亲缘关系较近的黑猩猩、狒狒等灵长类动物体内的
部分基因具有高度的相似性。
-10-