蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用習(xí)題

1、.1. 生物信息學(xué)的定義及主要研究?jī)?nèi)容利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、檢索、分析、預(yù)測(cè)生物分子組成與結(jié)構(gòu)的科學(xué)2. 目前世界上主要的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)、蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)是什么基因組數(shù)據(jù)庫(kù)：GenBank、EMBL、DDBJ；蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)：SWISS-PROT 、PIR、NCBI蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)：PDB3. Sequence alignment 的定義是什么？將兩個(gè)序列的各個(gè)字符（代表核苷酸或者氨基酸殘基）按照對(duì)應(yīng)等同或者置換關(guān)系進(jìn)行對(duì)比排列，其結(jié)果是兩個(gè)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(duì)多重序列比對(duì)研究的是多個(gè)序列的共性。序列的多重比對(duì)可用

2、來(lái)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(jìn)化關(guān)系。5. 什么是BLAST？是Basic Local Alignment Search Tool 基本局部比對(duì)搜索工具的英文縮寫(xiě)。6. BLAST包含哪些子程序，分別有什么功能？BLAST 包含5個(gè)子程序：blastn 為核酸核酸比對(duì)程序，用戶(hù)輸入一個(gè)核酸序列可以找到NCBI核酸數(shù)據(jù)庫(kù)中與該序列最相似的序列。blastp 為蛋白蛋白比對(duì)程序，用戶(hù)輸入一個(gè)蛋白質(zhì)序列可以找到NCBI蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)中與該序列最相似的序列。blastx 為核酸蛋白比對(duì)程序，用戶(hù)輸入一個(gè)核酸序列，程序會(huì)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(kù)中找到與該序列最相似的序列。tblastn 為蛋白核酸比對(duì)程序，用戶(hù)輸入一個(gè)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(kù)中找到與該序列最相似的序列。tblastx 為核酸核酸比對(duì)程序，用戶(hù)輸入一個(gè)核酸序列，程序會(huì)將其按照6種讀碼形式翻譯成蛋白質(zhì)序列，同時(shí)將數(shù)據(jù)庫(kù)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(jìn)而找到核酸數(shù)據(jù)庫(kù)中與該序列最相似的序列，該程序運(yùn)算量很大，比對(duì)速度也最慢。7. 在序列相似性較差的比對(duì)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(kù)中refseq_rna 和 refseq_genomic 分布代表什么數(shù)據(jù)庫(kù)，有什么特點(diǎn)？refseq_rna為參考rna數(shù)據(jù)庫(kù)，refseq_genomic 為參考基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，參考數(shù)據(jù)庫(kù)都是經(jīng)過(guò)人工審核的數(shù)據(jù)庫(kù)，具有較高的可信性。9.什么是 FASTA格式？文件第一行以大于號(hào)開(kāi)頭，隨后為任意文字說(shuō)明，第二行為序列信息，使用核酸或氨基酸序列符號(hào)。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(jìn)化起源，而B(niǎo)LOSUM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(jìn)行電子克

5、??？電子克隆時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)？13. 構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)有哪些常用的方法，哪些適合于遠(yuǎn)緣序列進(jìn)化樹(shù)構(gòu)建？MEGA5 工具欄中的Phylogeny提供5種常用系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)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(jìn)化法Maximum Parsimony，MP 最大簡(jiǎn)約法UPGMA 除權(quán)配對(duì)法 以上5種方法原理不同，但構(gòu)建方法基本一致。通常對(duì)分化程度較大的遠(yuǎn)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(xué)？在任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)由一個(gè)或一群細(xì)胞的基因組轉(zhuǎn)錄而來(lái)

6、的所有RNA轉(zhuǎn)錄本的整體被稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄組，研究轉(zhuǎn)錄組整體的科學(xué)稱(chēng)為轉(zhuǎn)了組學(xué)。15. 什么是蛋白質(zhì)組學(xué)？應(yīng)用大規(guī)模分離及鑒定技術(shù)研究一個(gè)物種中所產(chǎn)生的所有蛋白產(chǎn)物被稱(chēng)為蛋白質(zhì)組學(xué)16. 遺傳變異的種類(lèi)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(diǎn)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(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析？ 利用BLAST程序進(jìn)行比對(duì)，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(yù)測(cè)蛋白功能 對(duì)該基因進(jìn)行基因組定位，獲得包含該基因的基因組序列 預(yù)測(cè)可能的甲基化位點(diǎn) 預(yù)測(cè)該基因的啟動(dòng)子序列 預(yù)測(cè)可能與啟動(dòng)子結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子 查找該基因所在的代謝途徑 預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用 預(yù)測(cè)亞細(xì)胞定位 如果是膜蛋白，預(yù)測(cè)蛋白的跨膜域 預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用的方法有哪些？ 基于結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè) 基于序列的預(yù)測(cè)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(yù)測(cè)l 基因位點(diǎn)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(shù)相近 (Mirror tree)l 基因表達(dá): mRNA共表達(dá)21. 什么是Ortholog？ 直系同源，是指不同物種中來(lái)自同一個(gè)祖先的基因和蛋白質(zhì)。 意義：直

9、系同源在各種物種進(jìn)化中保持相同的功能22. 什么是Paralog？ 旁系同源，指的是一個(gè)物種內(nèi)通過(guò)基因重復(fù)而產(chǎn)生的基因或蛋白質(zhì)， 意義：旁系同源在進(jìn)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(gè)物種的蛋白質(zhì)進(jìn)行交互Blast，即利用一個(gè)物種的一個(gè)蛋白質(zhì)對(duì)第二個(gè)物種的所有蛋白質(zhì)進(jìn)行Blast，再將在第二個(gè)物種中得到的E值最小的蛋白質(zhì)序列對(duì)第一個(gè)物種的所有蛋白質(zhì)進(jìn)行Blast，如在第一個(gè)物種中E值最小的蛋白質(zhì)是原來(lái)用來(lái)對(duì)第二個(gè)物種進(jìn)行Blast的蛋白質(zhì)，則這兩個(gè)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(gè)物種進(jìn)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(yù)測(cè)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(huì)相互作用25 應(yīng)用基因組臨近方法預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？假如兩個(gè)基因在多個(gè)基因組中都處于相鄰位置，則這兩個(gè)基因編碼的蛋白可能存在相互作用。26. 應(yīng)用基因融合預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用的原理是什么？一個(gè)物種內(nèi)的蛋白質(zhì)含有的兩個(gè)或兩個(gè)以上的功能域分別以單個(gè)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(gè)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(yù)測(cè)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(jìn)化，從而保持其相關(guān)的功能，即一對(duì)相互作用的蛋白質(zhì)中一個(gè)蛋白質(zhì)的氨基酸發(fā)生改變，可能會(huì)促使與其相互作用的另一個(gè)蛋白質(zhì)中的相應(yīng)氨基酸位點(diǎn)發(fā)生相適應(yīng)的互補(bǔ)突變，從而保持相互作用的完整性。否則，在進(jìn)化的過(guò)程中，這些蛋白質(zhì)會(huì)由于選擇的壓力而被清除。因此，利用這種關(guān)系來(lái)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的相互作用。 28. 應(yīng)用鏡像樹(shù)方法預(yù)測(cè)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(jìn)化的。方法是：計(jì)算包含不同物種的蛋白質(zhì)家族間的進(jìn)化距離，構(gòu)建各自相應(yīng)的進(jìn)化樹(shù)，在進(jìn)化樹(shù)之間相似性距離的基礎(chǔ)上，構(gòu)建鏡像樹(shù)，然后由鏡像樹(shù)之間的相似性距離和蛋白質(zhì)在鏡像樹(shù)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(yù)測(cè)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(jìn)化，即進(jìn)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(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用有哪些局限？ 僅能預(yù)測(cè)擁有全基因組序列的物種. 對(duì)于一些關(guān)鍵蛋白和共有蛋白中，由于在多數(shù)物種中沒(méi)有系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)差別，而無(wú)法判斷蛋白之間的相關(guān)性。31. 預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用的數(shù)據(jù)庫(kù)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(yù)測(cè) 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(jìn)化 蛋白進(jìn)化：不同蛋白具有不同的進(jìn)化速率 分子進(jìn)化33. 引物設(shè)計(jì)的基本原則是什么？1.引物與模板的序列要緊密互補(bǔ)2.引物與引物