蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用習題

1、.1. 生物信息學的定義及主要研究內(nèi)容利用計算機存儲、檢索、分析、預測生物分子組成與結(jié)構(gòu)的科學2. 目前世界上主要的基因組數(shù)據(jù)庫、蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫是什么基因組數(shù)據(jù)庫：GenBank、EMBL、DDBJ；蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫：SWISS-PROT 、PIR、NCBI蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫：PDB3. Sequence alignment 的定義是什么？將兩個序列的各個字符（代表核苷酸或者氨基酸殘基）按照對應(yīng)等同或者置換關(guān)系進行對比排列，其結(jié)果是兩個序列共有的排列順序，它是序列相似程度的一種定性描述4. 什么是多重序列比對多重序列比對研究的是多個序列的共性。序列的多重比對可用

2、來搜索基因組序列的功能區(qū)域，也可用于研究一組蛋白質(zhì)之間的進化關(guān)系。5. 什么是BLAST？是Basic Local Alignment Search Tool 基本局部比對搜索工具的英文縮寫。6. BLAST包含哪些子程序，分別有什么功能？BLAST 包含5個子程序：blastn 為核酸核酸比對程序，用戶輸入一個核酸序列可以找到NCBI核酸數(shù)據(jù)庫中與該序列最相似的序列。blastp 為蛋白蛋白比對程序，用戶輸入一個蛋白質(zhì)序列可以找到NCBI蛋白數(shù)據(jù)庫中與該序列最相似的序列。blastx 為核酸蛋白比對程序，用戶輸入一個核酸序列，程序會將其按照6種讀碼形式翻譯成蛋白質(zhì)序列，然后在NCBI蛋白數(shù)據(jù)

3、庫中找到與該序列最相似的序列。tblastn 為蛋白核酸比對程序，用戶輸入一個蛋白質(zhì)序列，程序按照氨基酸密碼子將蛋白序列轉(zhuǎn)換成核酸序列，然后在NCBI核酸數(shù)據(jù)庫中找到與該序列最相似的序列。tblastx 為核酸核酸比對程序，用戶輸入一個核酸序列，程序會將其按照6種讀碼形式翻譯成蛋白質(zhì)序列，同時將數(shù)據(jù)庫中的核酸序列也按照6種讀碼形式翻譯成蛋白質(zhì)序列，然后比較轉(zhuǎn)換后的蛋白質(zhì)序列相似性，進而找到核酸數(shù)據(jù)庫中與該序列最相似的序列，該程序運算量很大，比對速度也最慢。7. 在序列相似性較差的比對中，blastn 參數(shù)如何設(shè)定更可能找到相似序列？ 降低Expect threshold，降低Word size

4、。8. 在NCBI數(shù)據(jù)庫中refseq_rna 和 refseq_genomic 分布代表什么數(shù)據(jù)庫，有什么特點？refseq_rna為參考rna數(shù)據(jù)庫，refseq_genomic 為參考基因組數(shù)據(jù)庫，參考數(shù)據(jù)庫都是經(jīng)過人工審核的數(shù)據(jù)庫，具有較高的可信性。9.什么是 FASTA格式？文件第一行以大于號開頭，隨后為任意文字說明，第二行為序列信息，使用核酸或氨基酸序列符號。10. 在BlastP程序中PAM模型和BLOSUM模型分別用于哪種搜索。PAM模型可用于尋找蛋白質(zhì)的進化起源，而BLOSUM模型則用于發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的保守域。11. Blast結(jié)果中的E-value是什么？12. 如何進行電子克

5、隆？電子克隆時需要注意哪些事項？13. 構(gòu)建進化樹有哪些常用的方法，哪些適合于遠緣序列進化樹構(gòu)建？MEGA5 工具欄中的Phylogeny提供5種常用系統(tǒng)進化樹的構(gòu)建方法：Maximum Likelihood, ML最大似然法Neighbor-Joining，NJ 臨位連接法Minimum-Evolution，ME 最小進化法Maximum Parsimony，MP 最大簡約法UPGMA 除權(quán)配對法 以上5種方法原理不同，但構(gòu)建方法基本一致。通常對分化程度較大的遠緣序列選擇ML、NJ、ME，近緣序列可采用MP或UPGMA。14. 什么是轉(zhuǎn)錄組學？在任何一個時間點由一個或一群細胞的基因組轉(zhuǎn)錄而來

6、的所有RNA轉(zhuǎn)錄本的整體被稱為轉(zhuǎn)錄組，研究轉(zhuǎn)錄組整體的科學稱為轉(zhuǎn)了組學。15. 什么是蛋白質(zhì)組學？應(yīng)用大規(guī)模分離及鑒定技術(shù)研究一個物種中所產(chǎn)生的所有蛋白產(chǎn)物被稱為蛋白質(zhì)組學16. 遺傳變異的種類有哪些？結(jié)構(gòu)變異（Structural variants），插入（Insertions），倒位（Inversions），易位（Rearrangements）拷貝數(shù)變異（Copy number variants），序列變異（Sequence Variants），點突變（Point mutations）插入和缺失（Insertions and deletions）17. 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄后修飾都有哪些？磷酸化、糖

7、基化、乙?；?8. 給定一段基因序列，如何對其進行生物信息學分析？ 利用BLAST程序進行比對，找到與該序列最相似的基因，查看相似基因的功能注釋。 查找該基因編碼蛋白的結(jié)構(gòu)域，預測蛋白功能 對該基因進行基因組定位，獲得包含該基因的基因組序列 預測可能的甲基化位點 預測該基因的啟動子序列 預測可能與啟動子結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子 查找該基因所在的代謝途徑 預測蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用 預測亞細胞定位 如果是膜蛋白，預測蛋白的跨膜域 預測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)19研究蛋白質(zhì)相互作用的方法有哪些？免疫共沉淀（Co-immunoprecipitation）酵母雙雜交(Yeast two hybrid)噬菌體展示（Pha

8、ge display）親和層析和質(zhì)譜（Affinity purification & mass spectrometry）蛋白芯片（Protein chip）20. 預測蛋白質(zhì)相互作用的方法有哪些？ 基于結(jié)構(gòu)的預測 基于序列的預測l 相互作用的直系同源蛋白l 相互作用的結(jié)構(gòu)域?qū)?基于基因組的預測l 基因位點的上下文 基因臨近 基因融合 (Rosetta-Stone method )l 電子雙雜交l 系統(tǒng)發(fā)育上下文 系統(tǒng)發(fā)生譜方法 系統(tǒng)樹相近 (Mirror tree)l 基因表達: mRNA共表達21. 什么是Ortholog？ 直系同源，是指不同物種中來自同一個祖先的基因和蛋白質(zhì)。 意義：直

9、系同源在各種物種進化中保持相同的功能22. 什么是Paralog？ 旁系同源，指的是一個物種內(nèi)通過基因重復而產(chǎn)生的基因或蛋白質(zhì)， 意義：旁系同源在進化中可以形成新的功能23. 什么是COG，如何確定COG？ COG是直系同源簇（Clusters of Orthologous Groups），確定方法是用兩個物種的蛋白質(zhì)進行交互Blast，即利用一個物種的一個蛋白質(zhì)對第二個物種的所有蛋白質(zhì)進行Blast，再將在第二個物種中得到的E值最小的蛋白質(zhì)序列對第一個物種的所有蛋白質(zhì)進行Blast，如在第一個物種中E值最小的蛋白質(zhì)是原來用來對第二個物種進行Blast的蛋白質(zhì)，則這兩個蛋白質(zhì)互為直系同源蛋白質(zhì)

10、。 在應(yīng)用中，通常利用三個物種進行交互Blast以便更好地確定直系同源蛋白質(zhì)。24. 應(yīng)用直系同源預測蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？l 假如A蛋白與B蛋白相互作用，在在其它物種中A與B的直系同源蛋白可能會相互作用25 應(yīng)用基因組臨近方法預測蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？假如兩個基因在多個基因組中都處于相鄰位置，則這兩個基因編碼的蛋白可能存在相互作用。26. 應(yīng)用基因融合預測蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？一個物種內(nèi)的蛋白質(zhì)含有的兩個或兩個以上的功能域分別以單個功能域的形式存在于另外物種中的蛋白質(zhì)內(nèi)，則分別含有這兩個功能域的蛋白質(zhì)間存在相互作用。27. 應(yīng)用電子雙雜交預測蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？一些

11、相互作用的蛋白質(zhì)應(yīng)該保持同步進化，從而保持其相關(guān)的功能，即一對相互作用的蛋白質(zhì)中一個蛋白質(zhì)的氨基酸發(fā)生改變，可能會促使與其相互作用的另一個蛋白質(zhì)中的相應(yīng)氨基酸位點發(fā)生相適應(yīng)的互補突變，從而保持相互作用的完整性。否則，在進化的過程中，這些蛋白質(zhì)會由于選擇的壓力而被清除。因此，利用這種關(guān)系來預測蛋白質(zhì)的相互作用。 28. 應(yīng)用鏡像樹方法預測蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？該方法的假設(shè)前提是：相互作用的蛋白可能是共進化的。方法是：計算包含不同物種的蛋白質(zhì)家族間的進化距離，構(gòu)建各自相應(yīng)的進化樹，在進化樹之間相似性距離的基礎(chǔ)上，構(gòu)建鏡像樹，然后由鏡像樹之間的相似性距離和蛋白質(zhì)在鏡像樹上的位置確定蛋白質(zhì)之間的

12、兩兩相互作用。29. 應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)育譜預測蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？相互作用的蛋白質(zhì)是共同進化，即進化中在不同的物種內(nèi)，相互作用的蛋白質(zhì)共同出現(xiàn)或共同消失。30. 應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)育譜預測蛋白質(zhì)相互作用有哪些局限？ 僅能預測擁有全基因組序列的物種. 對于一些關(guān)鍵蛋白和共有蛋白中，由于在多數(shù)物種中沒有系統(tǒng)發(fā)育樹差別，而無法判斷蛋白之間的相關(guān)性。31. 預測蛋白質(zhì)相互作用的數(shù)據(jù)庫有哪些？BIND、STRING、DIP、AtPID、UniHI32. 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用有哪些應(yīng)用？ 蛋白質(zhì)功能的預測 PPI 物理相互作用 蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò) 遺傳互作 調(diào)控關(guān)系 代謝途徑重建 調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)進化 蛋白進化：不同蛋白具有不同的進化速率 分子進化33. 引物設(shè)計的基本原則是什么？1.引物與模板的序列要緊密互補2.引物與引物