如何查找一个基因的启动子序列.doc

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1、如何查找一个基因的启动子序列关键词： 基因 启动子序列 软件 定义：启动子是参与特定基因转录及其调控的 DNA 序列。包含核心启 动子区域和调控区域。核心启动子区域产生基础水平的转录，调控区域能够对 不同的环境条件作出应答，对基因的表达水平做出相应的调节。区域：启动子的范围非常大，可以包含转录起始位点上游 2000bp，有 些特定基因的转录区内部也存在着转录因子的结合位点，因此也属于启动子范 围。这项搜寻要从 UCSC 基因组浏览器开始，网址为 http:/genome.ucsc.edu/。以编码 pendrin (PDS)的基因为例来说明上述问题。 PDS 与耳蜗的异常发育、感觉神经性听力下

2、降以及弥散性甲状腺增大（甲状腺 肿）有关。进入 UCSC 的主页后，在 Organism 的下拉菜单中选择 Human，然后点 击 Browser。使用者现在到了人类基因组浏览器入口。本例的搜寻很简单：在 assembly 的下拉菜单中选择 Dec. 2001，在 position 框中键入 pendrin，然后 点击 Submit。返回的页面结果显示一个已知的基因和两个 mRNA 序列。继续点 击 mRNA 序列的登录号 AF030880，出现包含这个 mRNA 区域的图解概要。为了获 得这个区域更清晰的图像，点击紧靠 zoom out 的 1.5X 按钮。最后点击页面中 部的 reset

3、all 按钮，使各个路径的设置恢复默认状态。然而，对于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 按纽，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条，最多达 300）。在考虑这些路 径内究竟存在那些资料之前，对这些路径的内容和表现做一个简要的讨论是必 要的，许多这些讨论是由外界提供给 UCSC 的。下面是对基因预测方法的更进一 步讨论，这些信息也可以在其他地方找到。对于 Known Genes（已知基因）和预测的基因路

4、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。Known Genes 来自 LocusLink 内的 mRNA 参照序列，已经利用 BLAT 程 序将这些序列与基因组序列进行比对排列。Acembly Gene Predictions With Alt-splicing 路径是利用 Acembly 程序将人类 mRNA 和 EST 序列数据与人类基因组序列进行比对排列而来的。 Acembly 程序试图找到 mRNA 与基因组序列的最好的比对排列以及判断选择性剪

5、接模型。假如有多于 1 个的基因模型具有统计学意义，则它们都全部显示出来。 有关 Acembly 的更多信息可以在 NCBI 的网站找到 （http:/www.ncbi.nih.gov/IEB/Research/Acembly/）。Ensembl Gene Predictions 路径由 Ensembl 提供。Ensembl 基因通过 许多方法来预测，包括与已知 mRNA 和蛋白质进行同源性比较，ab initio 基因 预测使用 GENSCAN 和基因预测 HMMs。 http:/www.ebi.ac.uk/ensembl/Fgenesh+ Gene Predictions 路径通过寻找基因

6、的结构特征来预测基 因内部的外显子，例如剪接位点的给位和受位的结构特征，利用一种动态的程 序算法推定编码区域和推定外显子 5端和 3端的内含子区域；这个方法也考 虑到蛋白质相似性的资料。Genscan Gene Predictions 路径由 GENSCAN 方法衍生而来，通过这个 方法，可以确定内含子、外显子、启动子区域和 poly(A)信号。此时，这个方 法并不期望查询的序列只出现 1 个基因，因此可以对部分基因或被基因之间的 DNA 分隔的多个基因进行准确的预测。Human mRNAs from Genbank 路径显示基因库的人类 mRNAs 与基因组序 列的比对排列。Spliced

7、ESTs 和 Human EST 路径显示来自 GenBank 的 ESTs 序列与基 因组的序列对齐比较。由于 ESTs 通常代表了转录基因的片断，一个 EST 很有可 能对应于某个外显子区。最后，Repeating Elements by RepeatMasker 这个路径显示的是重复 元件，例如散在的或长或短的核元素(SINEs 和 LINEs)，长末端重复序列(LTRs) 和低复杂性区域(http:/repeatmasker.genome.washington.edu/cgi- bin/RepeatMasker)。一般来说，在将基因预测方法应用于核苷酸序列之前，需 要去掉或掩饰这些成分

8、。回到视图显示的例子，可以看到大多数路径返回了几乎同样的基因预 测结果。作为一个规则，通过多种方法预测的外显子提高了预测的正确率而不 会出现“假阳性”结果。多数方法显示 3端非翻译区，以左侧大而短的块状 表示。Acembly 路径显示除了全长序列产物（如这个部分第 3 条线所示）之外 还有 3 个可能的选择性剪接，其它大多数路径显示与此预测结果相符。Genscan 路径从左、右方向往远处延伸：GENSCAN 可以被用于预测多个基因。尽管这些图解概要很有用，然而研究者更需要与这些垂直线或块状相 对应的序列。以此为例，用 Fgenesh+预测作为获得原始序列数据的基础，但 不管选择哪个路径其步骤都

9、是一样的。点击标有 Fgenesh+ Gene Predictions 的路径，出现的是一个描述预测的概要页面。序列的区域与 pendrin 基因相似（从这个例子一开始就已经知道了）。 给出了序列的大小及序列开始和结束的预测，并显示预测是以负链为基础的。 想要获得序列，点击 Genomic Sequence。使用者将被带到一个标题为 Get Genomic Sequence Near Gene 的查询页面，在这个页面上，可以获得转录物、 编码区、启动子或转录物加启动子的序列。点击 Transcript 返回的页面显示完整的转录子，外显子以大写字母表 示。点击 Coding Region Only 得到的是编码区,外显子以大写字母表示。点击 Transcript + Promoter，返回的页面显示的是在上述选择 Transcript 所获序列的 5端添加了启动子序列，以大写字母表示外显子。启 动子的长度显示在文本框内。点击 Promoter 返回的页面正好是启动子区