单个基因的生物信息学分析-基因结构与功能分析

发布网友发布时间：2024-09-25 20:41

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热心网友时间：2024-10-04 14:09

在生物学分析中，我们经常会针对某个基因进行生物学功能分析，常见的包括基因结构预测、功能注释、蛋白质结构域预测等。在“单个基因的生物信息学分析”主题中，我们主要使用在线网站，几乎不涉及编程等操作，方便更多同学学习。

一、针对一个特定基因序列，首先分析其基因结构。我们推荐使用softberry网站的FGENESH子功能。

该分析工具的网址如下：FGENESH - HMM-based gene structure prediction

进入该网址后，输入基因的fasta序列。以小麦中的基因为例分析。

根据图2所示，将fasta序列输入，选择小麦（triticum aestivum），然后search。

图3展示了分析结果，可以看到序列比对到了正义链，只包括黄色的部分，即CDSo序列，与使用的转录本相吻合。下面的是该基因对应的mRNA序列，同样为1152bp，最下面的是将该mRNA翻译为蛋白质的序列。

二、如果我们想分析一段区间内的基因结构，例如几kb，几十kb，同样可以使用该网址。这里我们使用FGENESH的示例文件。

同样选择序列和物种，搜索，等待结果。

图5是分析结果，鉴定了10个基因，21个外显子。图6是紧接上图的具体序列分析，总共包含10个基因。

三、基于以上分析，我们可以初步得到一段区间内的基因结构分析，也可以进行单个基因的结构分析。完成基因结构分析后，可以利用ncbi的blast或ensemble plant进行功能注释。如果是使用氨基酸序列，选择blastp；如果是基因序列，选择blastn。图7显示的是ensemble plant的blast，查看其在拟南芥中的同源基因。在这里，我比较推荐使用ensemble plant进行blast，因为该网址更简洁、明了。

图8可以看到该基因在拟南芥中的同源基因，具体的生物学注释，需根据对基因的了解程度自行研究。