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生物信息学课程设计实验报告—典型的生物信息学分析


搜索感兴趣的基因

找出自己想要的基因片段

找出 FASTA 格式的基因序列,复制下来,保存在文本文档中 水稻瘤矮病

发生与危害 水稻瘤矮病于1976年在广东湛江地区发现,局部县市危害严重,近年在 两广陆续有此病危害的报告,且有逐年加重的趋势,我国广东茂名地区曾大面积发生危 害,近年在福建福州以南的一些县零星发生。 症状识别 水稻瘤矮病是由电光叶蝉、黑尾叶蝉和二点黑尾叶蝉传播的一种病毒病。 病苗明显矮缩,叶色深绿,叶背和叶鞘长有淡黄绿色近球形小瘤状突起,有时沿叶脉连 成长 条,叶尖卷转,个别新叶的一边叶缘灰白坏死,形成2-3个缺刻。病株根细弱,抽 穗迟、细小、空粒多。

水稻瘤矮病感病植株 病原及发病条件 为水稻瘤矮病毒 [Rice gall dwarf Virus (RGDV)]。病毒粒体球状, 直径65nm,由单一粒体组分和十二个片段的双链 RNA 组成。此病可由电光叶蝉、二条 黑尾叶蝉;二点黑尾叶蝉、黑尾叶蝉和 马来亚黑尾叶蝉以持久性方式传播,也能通过二 条黑尾叶蝉的卵传给下一代。国内以电光叶蝉和二点黑尾叶蝉为有效介体。二点黑尾叶 蝉亦可经卵传播。 防治方法: 1)治虫防病,力争将传毒媒介昆虫电光叶蝉、二条黑尾叶蝉;二点黑尾叶蝉、黑尾 叶蝉和马来亚黑尾叶蝉消灭在传毒前。杀虫药剂可用25%喹硫磷或40%乐果1000-1500倍 稀释液,或菊酯类农药5000倍稀释液喷雾。

2)及早毁除病株,或踩入泥土,或集中烧毁,以防止蔓延。 3)如插后不久发病,还可立即补苗。 4)稻株大胎期用“九二0”纯品50000倍稀释液喷雾,使病株提早抽穗,可减轻为害。 5)每亩用10%叶蝉散可湿性粉剂200克;或每亩用25%速灭威可湿性粉剂150克;每亩 用50%杀螟松乳油 + 40%稻温净乳油各50毫升均加水50千克喷雾

搜索对应的蛋白质序列

Proparam 软件分析蛋白质理化性质 从分析结果可知:RGDV p8 各个氨基酸所占的比重,如上图。分子质量为47422da,氨基酸 数目为426, 正负电荷残基总数30/30, 分子式为 C2126H3316O623S15 , M-1 cm-1单位在280 在 海里的水里测量的消光系数为48610和48360,脂肪指数为92.68,组氨酸 His (H)最少为 0.5%,丝氨酸含量最多 Ser (S) 9.9%。

疏水性分析:
氨基酸的疏水性=各种氨基酸的疏水性—甘氨酸的疏水性 疏水性氨基酸在蛋白质的内部, 由于其疏水性的像相互作用, 在保持蛋白质三级结构的 形成和稳定中起着重要的作用。

疏水性分析结果 由图可知在 P8 蛋白 C 端位置有一个典型的疏水区域。

Bioedit 分析结果

跨膜区域分析
膜蛋白是一类结构独特的蛋白质, 执行着重要的细胞生物学功能。 蛋白质序列含有跨膜 区,提示他可能作为膜受体起作用,也可能定位在膜上的锚定蛋白或离子通道蛋白。对膜蛋

白的跨膜螺旋进行预测是生物信息学的重要应用。

对 RGDV P8 蛋白使用 TMHMM 的跨膜区域分析结果 1

信号肽预测

从分析结果可以看出,剪切位点分值 24,信号肽分值为 3,综合剪切位点的分值 4

Coil 区分析

卷曲螺旋主要是控制蛋白质寡聚化的元件,含有卷曲结构的蛋白质主要是一些转录因子 通过分析发现,在 P8 蛋白在三种不同的窗口下尽然没有非常高的置信值,说明没有卷曲重 复序列和七肽重复区。

亚细胞定位

1、通过分析可知最终预测的叶绿体转运肽,线粒体导肽,信号肽的其他类型的分值分别为 0.178、0.066,0.148,0.660。信号的定位可能是他们中的最高值。 2、 “Loc”表示上面分值所预测的可能定位,C 表示定位于叶绿体,可能是 cTP;M 表示定位 于线粒体,可能是 mTP;S 表示分泌通路,即分泌到细胞周质,可能是 SP;_表示除前面三 处外的其他位置。 3、 “RC”是可靠性级别,分为五级。表示输出结果最高值与次高值之间的差异大小,具体五 级如下:1. Diff>0.800;2. 0.800>diff>0.600;3.0.600>diff>0.400;4.0.400>diff>0.200;0.200>diff. 4.TPlen 的预测剪切位点的序列长度。 有结果可知目的蛋白 P8 的分泌途径为_型,定位在其他细胞器,预测剪切位点序列为 0 个氨基酸。

结构域的分析及 motif 的搜索
常见的结构域的 5 种类型:全平行结构域、反平型结构域、α +β 结构域、α /β 结构域 及其他结构域类型。 结构域是蛋白质的功能结构和进化单元, 结构功能域分析对于蛋白质的结构的分类和预测由 重要的作用。

结果解读: 综合上诉结果可知,RGDV p8 蛋白的第 1~426 位之间是个高度保守的结构功能域—— Phytoerto_P8,即 Phytoerto_P8 家族成员共有的典型结构域,该结构功能域由多个植物呼肠 孤病毒属外层衣壳蛋白 P8 序列组成,具有结构分子活性。

Motif 搜索

蛋白质二级结构预测
预测结果如下: CCHHHHHHHHHHHHHHHHHEEECCCCCEEEEEHCCHHHHHHHHHHHEEHCCCECCCC CCCHHHHHHHHHHHHCCHHHHHHHECCCCCCCCCCCCCCCCCHHHHEECCCCCCCCH HHHHHHHCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCCCCCHHHHHHCCCCCCCHH HHHHCCCCCHHHHCCCEEEECCCEEEEEECCCCCCCCCCEEEECCCCHHEEEECCEEEEE ECCCCCEEEEEEEEEEECCCCCEEEEEECCCCCCCCCCCCCEEEEECCCCEEEEEEEECCC CEEEEEECCEEEEECCCCCEEEEEEEEECCCECCCCCHHHHHHHHHHHHHHCCHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHCCCCCCCCEEEECCHHHHHHHHHHHHHHCCCCCCHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHCCEECCC

其中 C 表示 coil 无规则卷曲,H 表示 heilx(α -螺旋) 表示 extended(β —折叠) ,E

蛋白质三级结构预测 同源建模

三级结构预结果 对三级结构的全局模式质量分析和局部模式质量分析,分析的结果


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