蛋白质蛋白质相互作用习题.doc

1. 生物信息学的定义及主要研究内容利用计算机存储、检索、分析、预测生物分子组成与结构的科学2. 目前世界上主要的基因组数据库、蛋白质序列数据库及蛋白质结构数据库是什么基因组数据库：GenBank、EMBL、DDBJ；蛋白质序列数据库：SWISS-PROT 、PIR、NCBI蛋白质数据库；蛋白质结构数据库：PDB3. Sequence alignment 的定义是什么？将两个序列的各个字符（代表核苷酸或者氨基酸残基）按照对应等同或者置换关系进行对比排列，其结果是两个序列共有的排列顺序，它是序列相似程度的一种定性描述4. 什么是多重序列比对多重序列比对研究的是多个序列的共性序列的多重比对可用来搜索基因组序列的功能区域，也可用于研究一组蛋白质之间的进化关系5. 什么是BLAST？是Basic Local Alignment Search Tool 基本局部比对搜索工具的英文缩写6. BLAST包含哪些子程序，分别有什么功能？BLAST 包含5个子程序：blastn 为核酸—核酸比对程序，用户输入一个核酸序列可以找到NCBI核酸数据库中与该序列最相似的序列blastp 为蛋白—蛋白比对程序，用户输入一个蛋白质序列可以找到NCBI蛋白数据库中与该序列最相似的序列。

blastx 为核酸—蛋白比对程序，用户输入一个核酸序列，程序会将其按照6种读码形式翻译成蛋白质序列，然后在NCBI蛋白数据库中找到与该序列最相似的序列tblastn 为蛋白—核酸比对程序，用户输入一个蛋白质序列，程序按照氨基酸密码子将蛋白序列转换成核酸序列，然后在NCBI核酸数据库中找到与该序列最相似的序列tblastx 为核酸—核酸比对程序，用户输入一个核酸序列，程序会将其按照6种读码形式翻译成蛋白质序列，同时将数据库中的核酸序列也按照6种读码形式翻译成蛋白质序列，然后比较转换后的蛋白质序列相似性，进而找到核酸数据库中与该序列最相似的序列，该程序运算量很大，比对速度也最慢7. 在序列相似性较差的比对中，blastn 参数如何设定更可能找到相似序列？ 降低Expect threshold，降低Word size8. 在NCBI数据库中refseq_rna 和 refseq_genomic 分布代表什么数据库，有什么特点？refseq_rna为参考rna数据库，refseq_genomic 为参考基因组数据库，参考数据库都是经过人工审核的数据库，具有较高的可信性9.什么是 FASTA格式？文件第一行以大于号开头，随后为任意文字说明，第二行为序列信息，使用核酸或氨基酸序列符号。

10. 在BlastP程序中PAM模型和BLOSUM模型分别用于哪种搜索PAM模型可用于寻找蛋白质的进化起源，而BLOSUM模型则用于发现蛋白质的保守域11. Blast结果中的E-value是什么？12. 如何进行电子克隆？电子克隆时需要注意哪些事项？13. 构建进化树有哪些常用的方法，哪些适合于远缘序列进化树构建？MEGA5 工具栏中的Phylogeny提供5种常用系统进化树的构建方法：Maximum Likelihood, ML最大似然法Neighbor-Joining，NJ 临位连接法Minimum-Evolution，ME 最小进化法Maximum Parsimony，MP 最大简约法UPGMA 除权配对法 以上5种方法原理不同，但构建方法基本一致通常对分化程度较大的远缘序列选择ML、NJ、ME，近缘序列可采用MP或UPGMA14. 什么是转录组学？在任何一个时间点由一个或一群细胞的基因组转录而来的所有RNA转录本的整体被称为转录组，研究转录组整体的科学称为转了组学15. 什么是蛋白质组学？应用大规模分离及鉴定技术研究一个物种中所产生的所有蛋白产物被称为蛋白质组学16. 遗传变异的种类有哪些？结构变异（Structural variants），插入（Insertions），倒位（Inversions），易位（Rearrangements）拷贝数变异（Copy number variants），序列变异（Sequence Variants），点突变（Point mutations）插入和缺失（Insertions and deletions）17. 蛋白质转录后修饰都有哪些？磷酸化、糖基化、乙酰化……18. 给定一段基因序列，如何对其进行生物信息学分析？• 利用BLAST程序进行比对，找到与该序列最相似的基因，查看相似基因的功能注释。

• 查找该基因编码蛋白的结构域，预测蛋白功能• 对该基因进行基因组定位，获得包含该基因的基因组序列• 预测可能的甲基化位点• 预测该基因的启动子序列 • 预测可能与启动子结合的转录因子• 查找该基因所在的代谢途径• 预测蛋白质-蛋白质相互作用• 预测亚细胞定位• 如果是膜蛋白，预测蛋白的跨膜域• 预测蛋白质的三维结构19．研究蛋白质相互作用的方法有哪些？免疫共沉淀（Co-immunoprecipitation）酵母双杂交(Yeast two hybrid)噬菌体展示（Phage display）亲和层析和质谱（Affinity purification & mass spectrometry）蛋白芯片（Protein chip）20. 预测蛋白质相互作用的方法有哪些？Ø 基于结构的预测Ø 基于序列的预测l 相互作用的直系同源蛋白l 相互作用的结构域对Ø 基于基因组的预测l 基因位点的上下文ü 基因临近ü 基因融合 (Rosetta-Stone method )l 电子双杂交l 系统发育上下文ü 系统发生谱方法ü 系统树相近 (Mirror tree)l 基因表达: mRNA共表达21. 什么是Ortholog？Ø 直系同源，是指不同物种中来自同一个祖先的基因和蛋白质。

Ø 意义：直系同源在各种物种进化中保持相同的功能22. 什么是Paralog？Ø 旁系同源，指的是一个物种内通过基因重复而产生的基因或蛋白质，Ø 意义：旁系同源在进化中可以形成新的功能23. 什么是COG，如何确定COG？• COG是直系同源簇（Clusters of Orthologous Groups），确定方法是用两个物种的蛋白质进行交互Blast，即利用一个物种的一个蛋白质对第二个物种的所有蛋白质进行Blast，再将在第二个物种中得到的E值最小的蛋白质序列对第一个物种的所有蛋白质进行Blast，如在第一个物种中E值最小的蛋白质是原来用来对第二个物种进行Blast的蛋白质，则这两个蛋白质互为直系同源蛋白质 在应用中，通常利用三个物种进行交互Blast以便更好地确定直系同源蛋白质24. 应用直系同源预测蛋白质相互作用的原理是什么？l 假如A蛋白与B蛋白相互作用，在在其它物种中A与B的直系同源蛋白可能会相互作用25 应用基因组临近方法预测蛋白质相互作用的原理是什么？假如两个基因在多个基因组中都处于相邻位置，则这两个基因编码的蛋白可能存在相互作用26. 应用基因融合预测蛋白质相互作用的原理是什么？一个物种内的蛋白质含有的两个或两个以上的功能域分别以单个功能域的形式存在于另外物种中的蛋白质内，则分别含有这两个功能域的蛋白质间存在相互作用。

27. 应用电子双杂交预测蛋白质相互作用的原理是什么？一些相互作用的蛋白质应该保持同步进化，从而保持其相关的功能，即一对相互作用的蛋白质中一个蛋白质的氨基酸发生改变，可能会促使与其相互作用的另一个蛋白质中的相应氨基酸位点发生相适应的互补突变，从而保持相互作用的完整性否则，在进化的过程中，这些蛋白质会由于选择的压力而被清除因此，利用这种关系来预测蛋白质的相互作用 28. 应用镜像树方法预测蛋白质相互作用的原理是什么？该方法的假设前提是：相互作用的蛋白可能是共进化的方法是：计算包含不同物种的蛋白质家族间的进化距离，构建各自相应的进化树，在进化树之间相似性距离的基础上，构建镜像树，然后由镜像树之间的相似性距离和蛋白质在镜像树上的位置确定蛋白质之间的两两相互作用29. 应用系统发育谱预测蛋白质相互作用的原理是什么？相互作用的蛋白质是共同进化，即进化中在不同的物种内，相互作用的蛋白质共同出现或共同消失30. 应用系统发育谱预测蛋白质相互作用有哪些局限？Ø 仅能预测拥有全基因组序列的物种.Ø 对于一些关键蛋白和共有蛋白中，由于在多数物种中没有系统发育树差别，而无法判断蛋白之间的相关性31. 预测蛋白质相互作用的数据库有哪些？BIND、STRING、DIP、AtPID、UniHI……32. 蛋白质-蛋白质相互作用有哪些应用？Ø 蛋白质功能的预测Ø PPI– 物理相互作用– 蛋白质相互作用网络– 遗传互作 – 调控关系 Ø 代谢途径重建Ø 调控网络Ø 网络进化 – 蛋白进化：不同蛋白具有不同的进化速率– 分子进化33. 引物设计的基本原则是什么？1.引物与模板的序列要紧密互补2.引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构3.引物不能在模板的非目的位点引发DNA聚合反应(即错配)。

34. 引物设计常用的软件有哪些？最常用的引物设计软件为Primer Premier 5.0和工具Primer 3另外，NCBI新开发了一款引物设计工具“Primer-BLAST"35. 向GenBank提交序列的程序有哪些？提交工具为BankIt，离线提交工具为Sequin。