báo cáo bài tập môn học nhóm 13

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KHOA HỌC SINH HỌC

BÀI TẬP MÔN HỌC

Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Môn học : SINH TIN HỌC

Nhóm thực hiện : NHÓM 13- THỨ 3- CA 3 Niên khóa : 2021-2025

TP Thủ Đức, 05/2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KHOA HỌC SINH HỌC

BÀI TẬP MÔN HỌC

SINH TIN HỌC

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS NGUYỄN BẢO QUỐC

Sinh viên thực hiện:

STT Mã số sinh viên Họ và tên Chữ ký

1 21126037 Huỳnh Ngọc Thùy Dương 2 21126413 Dương Võ Phương Ngân 3 21126482 Đặng Thị Bảo Quyên

TP Thủ Đức, 05/2024

PHẦN 1 XÁC ĐỊNH ACCESSION NUMBER CỦA MỘTPHẦN TRÌNH TỰ GEN 16SRNA CỦA CÁC LOÀI

1.1 Vật liệu

1.2 Phương pháp thực hiện

Các loài Vibrio parahaemolyticus; V Azureus; V natriegens; V alginolyticus; V.

rotiferianus; V harveyi; V Campbelli; V neocaledonicus; Photobacteriumphosphoreum; V xuii; V gallicus.

Kết hợp sử dụng các cơ sở dữ liệu sinh học lớn trên thế giới và các công cụ tìm kiếm, baogồm:

-Cơ sở dữ liệu NCBI – National Center for Biotechnology Informationhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/

Các bước tiến hành

Bước 1: Vào trang NCBI, ở mục dữ liệu chọn Nucleotide sau đó nhập tên loài vi khuẩn

cần tìm: Vibrio parahaemolyticus 16S rRNA sau đó nhấn Search.

Bước 2: Sau khi tìm kiếm, xuất hiện thông tin về vi khuẩn.

Bước 3: Nhấn FASTA để lấy trình tự

Thông tin về trình tự của vi khuẩn xuất hiện.Bước 4: Sao chép trình tự và dán vào word.

Bước 5: Làm tương tự với 10 loài vi khuẩn còn lại.

1.3 Kết quả

>NR_041838.1 Vibrio parahaemolyticus strain ATCC 17802

>NR_041683.1 Vibrio azureus strain LC2-005

GCGTCGAGCGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTAGGAAATTGCCCTGATGTGGGGGATAACCATTGGAAACGATGGCTAATACCGCATAACGCCTACGGGCCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTCGCGTCAGGATATGCCTAGGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAAGGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCGGTCTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGC

>NR_026124.1 Vibrio natriegens NBRC 15636 = ATCC 14048 = DSM 759

GAGTTTGATCATGGCTCAGATTGAACGCTGGCGGCAGGCCTAACACATGCAAGTCGAGCGGAAACGAGTTAACTGAACCTTCGGGGGACGTTAACGGCGTCGAGCGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTAGGAAATTGCCCTGATGTGGGGGATAACCATTGGAAACGATGGCTAATACCGCATGATGCCTACGGGCCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTCGCGTCAGGATATGCCTAGGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAAGGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGCACTTTCAGTCGTGAGGAAGGTAGTGTAGTTAATAGCTGCATTATTTGACGTTAGCGACAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCGAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCATGCAGGTGGTTTGTTAAGTCAGATGTGAAAGCCCGGGGCTCAACCTCGGAATAGCATTTGAAACTGGCAGACTAGAGTACTGTAGAGGGGGGTAGAATTTCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGAAGGAATACCGGTGGCGAAGGCGGCCCCCTGGACAGATACTGACACTCAGATGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCTACTTGGAGGTTGTGGCCTTGAGCCGTGGCTTTCGGAGCTAACGCGTTAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGATTAAAACTCAAATGAATTGACGGGGGNCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAACTTTCCAGAGATGGATTGGTGCCTTCGGGAACTCTGAGAC

>NR_044825.2 Vibrio alginolyticus strain ATCC 17749

>NR_042081.1 Vibrio rotiferianus CAIM 577 = LMG 21460

>NR_043165.1 Vibrio harveyi strain NCIMB1280

GCCTAACACATGCAAGTCGAGCGGAAACGAGTTATCTGAACCTTCGGGGAACGATAACGGCGTCGAGCGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTAGGAAATTGCCCTGATGTGGGGGATAACCATTGGAAACGATGGCTAATACCGCATAATACCTWCGGGTCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTCGCGTCAGGATATGCCTAGGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGCACTTTCAGTCGTGAGGAAGGTAGTGTAGTTAATAGCTGCATTATTTGACGTTAGCGACAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCGAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCATGCAGGTGGTT

>MH315872.1 Vibrio campbellii strain DSM 19270

>NR_118432.1 Vibrio neocaledonicus strain NC470

ATGCAAGTCGAGCGGAAACGAGTTATCTGAACCTTCGGGGAACGATAACGGCGTCGAGCGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTAGGAAATTGCCCTGATGTGGGGGATAACCATTGGAAACGATGGCTAATACCGCATGATGCCTACGGGCCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTCGCGTCAGGATATGCCTAGGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAAGGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCCTTCGGGTTGTAAAGCACTTTCAGTCGTGAGGAAGGTGGTGTAGTTAATAGCTGCATTATTTGACGTTAGCGACAGAAGAAGCACCGGCTAACCTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAAT

>NR_036823.1 Photobacterium phosphoreum strain Kluyver

ATTGAACGCTGGCGGCAGGCCTAACACATGCAAGTCGAACGGTAACAGATGANAGCTTGCTNTCATGCTGACGAACGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTGGGAATATACCCTGATGTGGGGGATAACTATTGGAAACGATAGCTAATACCGCATAATCTCTTCGGAGCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTCGCGTCAGGATTAGCCCAGGTGGGATTAGCTAGTTGGTGGGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGGGAAACCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTATGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGTACTTTCAGTTGTGAGGAAGGCGTTGGAGTTAATAGCTTCAGCGCTTGACGTTAGCAACAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGTTCCGAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCATGCAGGCGGTCTGTTAAGCAAGATGTGAAAGCCCGGGGCTCAACCTCGGAACAGCATTTTGAACTGGCAGACTAGAGTCTTGTAGAGGGGGGTAGAATTTCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGAAGGAATACCGGTGGCGAAGGCGGCCCCCTGGACAAAGACTGACGCTCAGATGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCTACTTGAAGGTTGTGGCCTTGAGCCGTGGCTTTCGGAGCTAACGCGTTAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGATTAAAACTCAAATGAATTGACGGAGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAATTCGCTAGAGATAGCTTAGTGCCTTCGGGAACTCTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAAATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCCTTGTTTGCCAGCACGTAATGGTGGGAACTCCAGGGAGACTGCCGGTGATAAACCGGAGGAAGGTGGGGACGACGTCAAGTC

>NR_025478.1 Vibrio xuii strain R-15052

>NR_025740.1 Vibrio gallicus strain HT 2-1

GGCGGCAGGCCTAACACATGCAAGTCGAGCGGAAACGACAACATTGACCCTTCGGGTGATTTGTTGGGCGTCGAGCGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTGGGTATATGCCTTGATGTGGGGGATAACTATTGGAAACGATAGCTAATACCGCATAATGCCTACGGGCCAAAGAGGGGGATCTTCGGACCTCTCGCGTCAAGATTAGCCCAGGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAATGGCTCACCAAG

PHẦN 2 BLAST VÀ XÁC ĐỊNH TÊN LOÀI MẪU F6

-Phần mềm Chromas

2.2 Phương pháp thực hiện

Bước 1: Mở phần mềm Chromas Nhấn Open và chọn file Mẫu F6 Nhấn OK.

Bước 2: Chọn File ->Export -> Ở mục Save as type chọn Formatted Text.

Bước 3: Đối chiếu trình tự peak trên chromas, loại bỏ các trình tự nhiễu Từ đầu 5’ cắt 45

Bước 5: Dán trình tự đã cắt vào Enter accession number Nhấn BLAST.

2.3 Kết quả

Kết quả ở Descriptions

Kết quả ở Graphic Summary

Kết quả ở Alignments

Từ các kết quả đã Blast ở trên cho thấy trình tự mẫu F6 tương đồng với nhiều loài

thuộc Vibrio sp., với kết quả E-value = 0 Vì vậy chỉ có thể kết luận mẫu F6 là thuộc chi

Vibrio (Vibrio sp.) không thể xác định cụ thể tên loài Để xác định một cách cụ thể cần

tiến hành vẽ cây phân nhánh di truyền.

PHẦN 3 XÂY DỰNG CÂY DI TRUYỀN TỪ CÁCACCESSION NUMBER VỚI MẪU F6

3.2 Phương pháp thực hiện

Bước 1: Dán trình tự đã cắt ở Phần 2 vào mục đã lưu 11 loài vi khuẩn.

Bước 2: Mở giao diện Mega Nhấn Align->Edit/Build Alignment.Bước 3: Chọn Create a new alignment và nhấn OK.

Bước 4: Chọn DNA.

Bước 5: Chọn Edit->Insert Sequence From File.Bước 6: Chọn mục đã lưu 12 loài.

Bước 7: Chọn Sequence 1 Nhấn Delete.

Bước 8: Chọn Align selected by codons using the ClustalW algorithm và nhấn AlignDNA Nhấn OK.

Bước 9: Ở mục DNA Weight Matrix chọn ClustalW (1.6) Nhấn OK.

Bước 10: Chọn Data -> Export Alignment -> MEGA Format Đặt tên file để lưu dữ liệu.

Bước 11: Chọn Phylogeny -> Construct/Test Neighbor-Joining Tree.

Bước 12: Ở mục Test of Phylogeny chọn Bootstrap method Ở mục No of Bootstrap Replications chọn 1000 Nhấn OK.

3.3 Kết quả

Test Maximum Likelihood Tree: Ở phương pháp này không vẽ được cây phânnhánh di truyền.

Test Neighbor-Joining Tree

NR 118432.1 Vibrio neocaledonicus strain NC470 MAU F6

NR 026124.1 Vibrio natriegens NBRC 15636 = ATCC 14048 = DSM 759 NR 044825.2 Vibrio alginolyticus strain ATCC 17749

NR 041683.1 Vibrio azureus strain LC2-005 NR 041838.1 Vibrio parahaemolyticus strain ATCC 17802 NR 025478.1 Vibrio xuii strain R-15052

NR 036823.1 Photobacterium phosphoreum strain Kluyver NR 025740.1 Vibrio gallicus strain HT 2-1

MH315872.1 Vibrio campbellii strain DSM 19270 NR 042081.1 Vibrio rotiferianus CAIM 577 = LMG 21460 NR 043165.1 Vibrio harveyi strain NCIMB1280

Test Minimum-Evolution Tree

NR 044825.2 Vibrio alginolyticus strain ATCC 17749 MAU F6

NR 118432.1 Vibrio neocaledonicus strain NC470 NR 041838.1 Vibrio parahaemolyticus strain ATCC 17802 NR 026124.1 Vibrio natriegens NBRC 15636 = ATCC 14048 = DSM 759 NR 041683.1 Vibrio azureus strain LC2-005

NR 025478.1 Vibrio xuii strain R-15052

NR 036823.1 Photobacterium phosphoreum strain Kluyver NR 025740.1 Vibrio gallicus strain HT 2-1

MH315872.1 Vibrio campbellii strain DSM 19270 NR 042081.1 Vibrio rotiferianus CAIM 577 = LMG 21460 NR 043165.1 Vibrio harveyi strain NCIMB1280

62

Test UPGMA Tree

NR 041683.1 Vibrio azureus strain LC2-005 NR 118432.1 Vibrio neocaledonicus strain NC470

NR 026124.1 Vibrio natriegens NBRC 15636 = ATCC 14048 = DSM 759 MAU F6

NR 044825.2 Vibrio alginolyticus strain ATCC 17749 NR 041838.1 Vibrio parahaemolyticus strain ATCC 17802 NR 025478.1 Vibrio xuii strain R-15052

NR 025740.1 Vibrio gallicus strain HT 2-1

NR 036823.1 Photobacterium phosphoreum strain Kluyver NR 043165.1 Vibrio harveyi strain NCIMB1280 NR 042081.1 Vibrio rotiferianus CAIM 577 = LMG 21460 MH315872.1 Vibrio campbellii strain DSM 19270

Test Maximum Parsimony Tree

NR 041838.1 Vibrio parahaemolyticus strain ATCC 17802 NR 041683.1 Vibrio azureus strain LC2-005

NR 026124.1 Vibrio natriegens NBRC 15636 = ATCC 14048 = DSM 759 MAU F6

NR 118432.1 Vibrio neocaledonicus strain NC470 NR 044825.2 Vibrio alginolyticus strain ATCC 17749 NR 025478.1 Vibrio xuii strain R-15052

NR 042081.1 Vibrio rotiferianus CAIM 577 = LMG 21460 MH315872.1 Vibrio campbellii strain DSM 19270 NR 043165.1 Vibrio harveyi strain NCIMB1280 NR 036823.1 Photobacterium phosphoreum strain Kluyver NR 025740.1 Vibrio gallicus strain HT 2-1

Sau khi tiến hành vẽ 5 cây di truyền đối với 11 loài đề bài cho và mẫu F6, có thểthấy Test Maximum Likelihood Tree không vẽ được cây phân nhánh di truyền Có thể vìdữ liệu không đủ Phương pháp Test Maximum Likelihood Tree dựa trên việc tối đa hóa

độ khả năng của một cây di truyền cho một tập dữ liệu nhất định Nếu dữ liệu không đủ,thì thuật toán có thể không thể tìm thấy một cây di truyền duy nhất có độ khả năng tối đa.Hoặc có thể mô hình không phù hợp Phương pháp Test Maximum Likelihood Tree sửdụng một mô hình thống kê để mô tả sự tiến hóa của các trình tự Nếu mô hình không phùhợp với dữ liệu, thì thuật toán có thể tìm thấy một cây di truyền không chính xác Trongtrường hợp này, cây di truyền cũng có thể không được vẽ.

Phương pháp Maximum Parsimony Tree phương pháp hà tiện đến mức tối đa.Phương pháp này sẽ chọn lựa cây tiến hóa thỏa điều kiện là số lượng đặc tính bị biến đổiphải thấp nhất để giải thích những dữ liệu đã quan sát được Phương pháp hà tiện tối đa(Maximum parsimony) giả định cho rằng cây tiến hóa tốt nhất mô tả tiến trình tiến hóa tốtnhất chính là cây mô tả được các loài ít thay đổi nhất tức là có ít đột biến nhất, vì thế cóđiểm thấp nhất theo một tiêu chuẩn định sẵn.

Kết quả cây phân nhánh di truyền theo phương pháp Test Maximum Parsimony Treeở Bootstrap 1000 cho thấy trình tự mẫu F6 có cùng phân nhánh di truyền và có chỉ số

bootstrap khá thấp 52% với loài Vibrio natriegens Để chắc chắn hơn nữa có thể thực hiện

thêm các phương pháp về sinh học phân tử như: PCR, giải trình tự,…để có thể xác địnhloài.