计算机在生命科学中的应用报告_1.pdf

《计算机在生命科学中的应用报告_1.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机在生命科学中的应用报告_1.pdf（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 16srRNA 的点阵分析报告 前言：序列比对是生物信息学研究的一个基本方法，对于发现生物序列中的功能、结构和进化信息具有重要的意义。序列比对的根本问题是寻找同源序列或相似型的序列的突变位置，从而确定他们的保守（或稳定）区域与变化部分，最终确定他们的演变关系及在演变中结构与功能的变化。序列比对根据同时进行比对的序列数目分为双序列比对和多序列比对。本次报告采用的是双序列比对。点阵法是双序列比对的基本方法，通常用图示法表示，称为点阵图，其基本思想是：将两条待比较的序列分别放在矩阵的两条轴上，一条在 X 轴上，从左到右，一条在 Y 轴上，从上往下，当对应的行与列的序列字符配时，则在矩阵对应的位置作

2、出“点”标记。正文：本次分析的是 7 种 16srRNA 的基因之间的关系，由给的资料可知这 7 种基因分别是：1.变形链球菌 mutans 部分 16SrRNA 基因序列。（变异链球菌属于细菌，厚壁菌门，乳杆菌目，链球菌科，链球菌）2.运动发酵单胞菌 subsp mobilis 部分 16srRNA 基因序列。（运动发酵单胞菌属于细菌，变形菌门，变形菌纲，鞘脂单胞菌目，鞘脂单胞菌科，发酵单胞菌属）3.霍乱弧菌局部的 16srRNA 基因序列。（霍乱弧菌属于细菌，变形菌门，变形菌纲，弧菌目，弧菌科，弧菌属）4.嗜热脂肪地芽孢杆菌局部的 16srRNA 基因序列。（嗜热脂肪地芽孢杆菌属于细菌，壁

3、厚菌门，芽孢杆菌目，芽孢杆菌科，芽孢杆菌）5.肠球菌局部的 16srRNA 基因序列。（肠球菌属于细菌，壁厚菌门，乳杆菌目，肠球菌）6.爪哇根结线虫的部分 16srRNA 基因序列。（爪哇根结线虫属于真核生物界，后生动物们，线虫纲，垫刃线虫目，垫刃亚目，垫刃总科，根结科，根结亚科，根结线虫属）7.硫磺矿硫化叶菌 p2 的部分 16srRNA 基因序列。（硫磺矿硫化叶菌 p2 属于古细菌，泉古菌门，热变形菌纲，硫化叶菌目，好热好酸菌科，硫化裂片菌属）前 5 种为细菌，第 6 种为真核生物，第 7 种为古细菌。作图如下：ringency=50 window=100 16srRNA 横坐标：链球菌

4、mutans16SrRNA 基因序列 16srRNA2 纵坐标：运动发酵单胞菌 subsp mobilis 部分的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，在对角线上有一条明显的实线，说明链球菌与运动发酵单胞菌有很近的亲缘关系，同时在 A 点处出现了水平位移，说明在该处运动发酵单胞菌与链球菌相比发生了插入突变，对角线方向上出现了两处间断，说明在这两处发生了缺失。18516925333742150558967375016913720527334140947754561366316srna:ringency 46 window 100 16sRNAa 横坐标：链球菌 mutans16S

5、rRNA 基因序列 16SRNA3 纵坐标：霍乱弧菌局部的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，在对角线上有一条明显的实线，说明链球菌 与霍乱弧菌有很近的亲缘关系，在实线上只有两处间断，没有水平或垂直的位移，说明霍乱弧菌与链球菌相比，基因发生了两处缺失，没有插入或删除。11 0 52 0 93 1 34 1 75 2 16 2 57 5 018 51 6 92 5 33 3 74 2 15 0 55 8 96 7 37 5 78 1 11 6 srn a:ringency 53 window 100 16sRNAa 横坐标：链球菌 mutans16SrRNA 基因序列 16sR

6、NA4 纵坐标：嗜热脂肪地芽孢杆菌局部的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，在对角线上有一条明显的实线，说明链球菌与嗜热脂肪地芽孢杆菌有很近的亲缘关系，在实线上 A 点有一处间断，没有水平或垂直的位移，说明嗜热脂肪地芽孢杆菌与链球菌相比，基因发生了一处缺失，没有插入或删除。:ringency 50 window 100 16sRNAa 横坐标：链球菌 mutans16SrRNA 基因序列 16sRNA5 纵坐标：肠球菌局部的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，在对角线上有一条明显的实线，说明链球菌与肠球菌有很近的亲缘关系，在实线上 A 点处有一处间断和 B

7、点处一小段重叠，没有水平或垂直的位移，说明嗜热脂肪地芽孢杆菌与链球菌相比，基因在 A 处发生了缺失，在 B 处发生基因重复，没有插入或删除，19 91 9 72 9 53 9 34 9 15 8 96 8 77 5 017 91 5 72 3 53 1 33 9 14 6 95 4 76 2 57 0 37 6 81 6 srna:ringency 40 window 100 16sRNAa 横坐标：链球菌 mutans16SrRNA 基因序列 melmttrna 纵坐标：爪哇根结线虫的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上几乎看不出有明显的实线，说明链球菌与爪哇根结线

8、虫的亲缘关系很远，爪哇根结线虫与链球菌相比，16srRNA 的基因发生了较大的改变。1179357535750114328542756971185399511371279139716srna:ringency 45 window 100 16sRNAa 横坐标：链球菌 mutans16SrRNA 基因序列 sulfolobus 纵坐标：硫磺矿硫化叶菌 p2 完全基因组序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上有一条不明显的实线，说明硫磺矿硫化叶菌 p2 与链球菌的亲缘关系较远，对角线为一些断断续续的点，说明基因发生了较大的突变。:ringency 50 window 100 16sRNA2 横坐

9、标：运动发酵单胞菌subsp mobilis 部分的 16srRNA 基因序列 16sRNA3 纵坐标：霍乱弧菌局部的 16srRNA 基因序列 图像分析:由上图可以看出,对角线上有一条明显的实线，说明运动发酵单胞菌与霍乱弧菌有较近的亲缘关系，同时可以看出，在对角线的 A 点和 B 点各有一处垂直方向上的位移，说明霍乱弧菌与运动发酵单胞菌相比，在这两处上发生删除突变，在 C 点有一间断，说明在此处发生了基因缺失。:ringency 50 window 100 16sRNA2 横坐标：运动发酵单胞菌subsp mobilis 部分的 16srRNA基因序列 16sRNA4纵坐标：嗜热脂肪地芽孢杆

10、菌局部的16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出,对角线上有一条明显的实线，说明运动发酵单胞菌与嗜热脂肪地芽孢杆菌有较近的亲缘关系，同时可以看出，在对角线的A 点和 B 点各有一处垂直方向上的位移，说明嗜热脂肪地芽孢杆菌与运动发酵单胞菌相比，在这两处上发生删除突变，在 C 点有一间断，说明在此处发生了基因缺失。:ringency 50 window 100 16sRNA2 横坐标：运动发酵单胞菌subsp mobilis 部分的 16srRNA 基因序列 16sRNA5 纵坐标：肠球菌种局部的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出,对角线上有一条明显的实线，说明运动发酵

11、单胞菌与肠球菌有较近的亲缘关系，同时可以看出，在对角线的 A 点和 B 点各有一处垂直方向上的位移，说明肠球菌与运动发酵单胞菌相比，在这两处上发生删除突变，在 C 点有一间断，说明在此处发生了基因缺失。19 31 8 52 7 73 6 94 6 15 5 36 4 57 3 78 2 517 51 4 92 2 32 9 73 7 14 4 55 1 95 9 36 6 77 6 81 6 srn a 2:ringency 38 window 80 16sRNA2 横坐标：运动发酵单胞菌 subsp mobilis 部分的 16srRNA 基因序列 melmttrna 纵坐标：爪哇根结线虫的

12、 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上几乎看不出有明显的实线，说明运动发酵单胞菌与爪哇根结线虫的亲缘关系很远，爪哇根结线虫与运动发酵单胞菌相比，16srRNA的基因发生了较大的改变。11653294936578251133265397529661793925105711891321139716srna2:ringency 44 window 100 16sRNA2 横坐标：运动发酵单胞菌subsp mobilis 部分的 16srRNA 基因序列 sulfolobus 纵坐标：硫磺矿硫化叶菌 p2 部分 16srRNA基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上有一条不

13、明显的实线，说明硫磺矿硫化叶菌 p2 与运动发酵单胞菌的亲缘关系较远，对角线为一些断断续续的点，说明基因发生了较大的突变。19 91 9 72 9 53 9 34 9 15 8 96 8 318 11 6 12 4 13 2 14 0 14 8 15 6 16 4 17 2 18 3 11 6 srna 3:ringency 48 window 80 16sRNA3 横坐标：霍乱弧菌局部的16srRNA基因序列 16sRNA4纵坐标：嗜热脂肪地芽孢杆菌局部的16srRNA基因序列 图像分析：由上图可以看出,对角线上有一条明显的实线，说明霍乱弧菌与嗜热脂肪地芽孢杆菌亲缘关系较近，在实线的A 点和

14、 B 点有两处间隔，说明嗜热脂肪地芽孢杆菌与霍乱弧菌相比发生了基因缺失，在 C 点有一处重叠，说明在这一处发生了基因重复，没有插入与删除突变发生。111322533744956169319118127136145154163172181193816s rna3:ringency 50 window 7016sRNA3 横坐标：霍乱弧菌局部的 16srRNA 基因序列 16sRNA5 纵坐标：肠球菌种局部的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出,对角线上有一条明显的实线，说明霍乱弧菌与肠球菌亲缘关系较近，在实线的 A 点和 B 点有两处间隔，说明肠球菌与霍乱弧菌相比在这两处发生了基

15、因缺失，在 C 点有垂直方向上的位移，说明在这一处发生了删除突变。19 51 8 92 8 33 7 74 7 15 6 56 5 96 9 317 71 5 32 2 93 0 53 8 14 5 75 3 36 0 96 8 57 9 81 6 srna 3:ringency 36window 70 16sRNA3 横坐标：霍乱弧菌局部的 16srRNA 基因序列 melmttrna 纵坐标：爪哇根结线虫的 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上几乎看不出有明显的实线，说明霍乱弧菌与爪哇根结线虫的亲缘关系很远，爪哇根结线虫与霍乱弧菌相比，16srRNA 的基因发生了较

16、大的改变。11693375056831135269403537671805939107312071341141716srna3:ringency 43window 80 16sRNA3 横坐标：霍乱弧菌局部的 16srRNA 基因序列 sulfolobus 纵坐标：硫磺矿硫化叶菌 p2 部分 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上有一条不明显的实线，说明硫磺矿硫化叶菌 p2 与霍乱弧菌的亲缘关系较远，对角线为一些断断续续的点，说明基因发生了较大的突变。11 1 32 2 53 3 74 4 95 6 16 7 37 8 58 4 119 11 8 12 7 13 6 14

17、 5 15 4 16 3 17 2 18 1 19 3 81 6 srna 4:ringency 49 window7016sRNA4 横坐标：嗜热脂肪地芽孢杆菌局部的 16srRNA基因序列 16sRNA5 纵坐标：肠球菌种局部的 16srRNA 基因序列 由上图可以看出,对角线上有一条明显的实线，说明嗜热脂肪地芽孢杆菌与肠球菌亲缘关系较近，在实线的 A 点有一处间隔，说明肠球菌与嗜热脂肪地芽孢杆菌相比在这一处发生了基因缺失，没有插入删除等突变。19 51 8 92 8 33 7 74 7 15 6 56 5 97 5 38 3 117 71 5 32 2 93 0 53 8 14 5 75

18、 3 36 0 96 8 57 8 81 6 srn a 4:ringency 40 window 60 16sRNA4 横坐标：嗜热脂肪地芽孢杆菌局部的 16srRNA基因序列 melmttrna 纵坐标：爪哇根结线虫的 16srRNA 序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上几乎看不出有明显的实线，说明嗜热脂肪地芽孢杆菌与爪哇根结线虫的亲缘关系很远，爪哇根结线虫与嗜热脂肪地芽孢杆菌相比，16srRNA 的基因发生了较大的改变。11693375056738311135269403537671805939107312071341141716srna4:ringency 50 window 60

19、 16sRNA4 横坐标：嗜热脂肪地芽孢杆菌局部的 16srRNA基因序列 sulfolobus 纵坐标：硫磺矿硫化叶菌 p2 部分 16srRNA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上有一条不明显的实线，说明硫磺矿硫化叶菌 p2 与嗜热脂肪地芽孢杆菌的亲缘关系较远，对角线为一些断断续续的点，说明基因发生了较大的突变。19 51 8 92 8 33 7 74 7 15 6 56 5 97 5 38 4 79 3 817 71 5 32 2 93 0 53 8 14 5 75 3 36 0 96 8 57 9 81 6 srn a 5:ringency 40 window 80 16sR

20、NA5 横坐标：肠球菌种局部的 16srRNA 基因序列 melmttrna 纵坐标：爪哇根结线虫的 16srRNA 序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上几乎看不出有明显的实线，说明肠球菌与爪哇根结线虫的亲缘关系很远，爪哇根结线虫与肠球菌相比，16srRNA 的基因发生了较大的改变。11673334996658319081133265397529661793925105711891321139716s rna5:ringency 40 window 100 16sRNA5 横坐标：肠球菌种局部的 16srRNA 基因序列 sulfolobus 纵坐标：硫磺矿硫化叶菌 p2 部分 16srR

21、NA 基因序列 图像分析：由上图可以看出，对角线上有一条不明显的实线，说明硫磺矿硫化叶菌 p2 与：肠球菌的亲缘关系较远，对角线为一些断断续续的点，说明基因发生了较大的突变。11673334996657681133265397529661793925105711891321139716srna6:ringency30 window 100 melmttrna 横坐标：爪哇根结线虫的 16srRNA 序列 sulfolobus纵坐标：硫磺矿硫化叶菌p2 部分 16srRNA基因序列 图像分析：图中为一些无规律的点，对角线上没有实线，说明爪哇根结线虫与硫磺矿硫化叶菌 p2 几乎无亲缘关系上的联系。总结：由以上分析可以看出，同属于细菌的 5 种菌种的 16srRNA 基因的相似度较高，说明其亲缘关系较近，并且 5 种菌种两两之间也存在着插入、删除、缺失、重复等现象，说明，突变有利于生物的进化。而 5 种细菌分别与古生菌及真核生物基因相比，基因的相似度很低，说明其亲缘关系较远，由于遗传突变使其在进化关系上相差较远。