干扰素调节因子的同源序列搜索和系统发育树的构建

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摘要本论文以小鼠干扰素调节因子为研究对象，利用互联网资源，利用生物信息学领域中的同源序列搜索工具来检测小鼠干扰素调节因子在具有代表性的真核物种中的同源蛋白质，并且构建系统发育树。

毕业论文关键词：同源序列；系统发育；生物信息学

The interferon-regulatory factor (IRF) family of transcription factors is part of the winged helix-turn-helix DNA-binding domain superfamily, and are regulators of host defense. In this study, we detected the orthologous genes of mouse IRF in respective eukaryotic species using the NCBI online BLAST tool, performed multiple sequence alignment based on the orthologs, and finally constructed a neighbor-joining phylogenetic tree of eukaryotic IRF gene family.48175

Keyword: Homologous sequences ; System development ; bioinformatics

1引言 4

1.1生物信息学研究的背景 4

1.2生物信息学研究的趋势 5

1.3生物信息学研究的困境 6

2材料与方法 7

2.1序列比对相关概念 7

2.2系统发育树简介 10

3操作和步骤 12

3.1用blast在线搜索 12

3.2用ClustalX做多序列比对分析 14

3.3构建系统发育树 15

4结论与分析 18

4.1序列搜索 18

4.2系统发育树 19

参考文献 21

致谢 22

1引言

科学家门在研究抗病毒蛋白时发现了干扰素(IFN)。干扰素的产生是受干扰素调节因子(IRF)的调控。干扰素调节因子是一类在干扰素信号通路中起重要调控作用的转录因子，它们能结合到IFN基因顺式作用元件和干扰素刺激应答基因(ISC)序列中干扰素刺激性反应元件(ISRE)上，诱导和调节IFN及其信号通路基因的表达，目前已经发现10个成员，它们在IFN的诱导，病毒防御，免疫调节，细胞分化，细胞生长与凋亡和许多疾病的调节中都具有重要作用，对于IRF的结构,在免疫系统,细胞分化,细胞凋亡和相关疾病如肿瘤，系统性红斑狼疮中的功能。

所有IRFs 成员的DNA 结合区都位于氨基端的前115个氨基酸内，含有一个由5个色氢酸残基组成的基序，每个色氨酸被10 ～18个氨基酸隔开，这个基序介导IRF 结合到ISRE 的核心序列GAAA 上[1]。

本文在权威的ncbi平台使用同源序列比对的工具Blast，搜索干扰素调节因子IRF6基因序列，以此为研究中心，搜索10个不同真核生物物种内小鼠IRF6的同源序列。分析通过Clustal完成多物种的序列比对关系，使用Mega6软件，以IRF6为核心的同源序列关系，构建多个生物物种在进化上的亲源关系的系统发育树。

1.1生物信息学研究的背景

生物信息学依赖计算机技术发展和网络普遍普及，在世界各国各种生物学实验数据迅速爆发式猛增形势下的形成的新型学科，研究生物系统中的信息现象、信息流动及其相互作用和调控规律，处理大数据，是理论与实践应用并重的学科。随着20世纪八九十年代计算机技术的迅猛发展，新技术的不断涌现，生物信息学进入了飞速发展的阶段。20世纪80年代末期，美籍马来西亚人林华安博士认识到将计算机科学与生物学结合起来的重要意义，并为这一新的领域构思一个合适的名称，即现在一直沿用的“Bioinformatics”[2]。