____________________________ BẢN CHUẨN Đại học Nha Trang ____________________________ THỰC TẬP ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG SINH HỌC (Dành cho sinh viên ngành công nghệ sinh học) Bài 1: Khai thác cơ sở dữ liệu trên mạng Internet 1. Yêu cầu: Nắm được những công cụ chính trong cơ sở dữ liệu NCBI như tìm kiếm phần mềm tin sinh, tìm kiếm sách báo, tìm kiếm trình tự, tìm kiếm cấu trúc protein…Từ đó, liên hệ đến những công cụ tương tự trên các cơ sở dữ liệu khác như EMBL, DDBJ… 2. Nội dung thực hành: a. Tìm kiếm các bài báo, các công trình đã công bố trên cơ sở dữ liệu (NCBI, EMBL, DDBJ, Nature.com, Sciencedirect.com…) liên quan “bioactive compound”, “bioactive compound in marine” Có bao nhiêu kết quả? Bước 1: Tìm kiếm trên NCBI .................
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & MÔI TRƢỜNG BÁO CÁO THỰC TẬP ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG SINH HỌC (Dành cho sinh viên ngành công nghệ sinh học) GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG SVTH: Nguyễn Mạnh Tƣờng Lớp: 54CNSH MSSV: 54131251 Nha Trang, tháng năm 2015 (Lưu hành nội bộ) GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG MỤC LỤC Bài 1: Khai thác sở liệu mạng Internet Bài 2: Đệ trình trình tự lên sở liệu 11 Bài 3: Thiết kế primer cho PCR 15 thiết lập đồ enzyme cắt giới hạn 15 Bài 4: Thao tác với trình tự DNA thô 18 Bài 5: Xây dựng phân loại 20 Bài 6: Hiển thị cấu trúc protein 23 Bài 7: Bài tập bổ sung 24 LỜI KẾT 31 Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG THỰC TẬP ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG SINH HỌC (Dành cho sinh viên ngành công nghệ sinh học) Bài 1: Khai thác sở liệu mạng Internet Yêu cầu: Nắm công cụ sở liệu NCBI tìm kiếm phần mềm tin sinh, tìm kiếm sách báo, tìm kiếm trình tự, tìm kiếm cấu trúc protein…Từ đó, liên hệ đến công cụ tương tự sở liệu khác EMBL, DDBJ… Nội dung thực hành: a Tìm kiếm báo, công trình công bố sở liệu (NCBI, EMBL, DDBJ, Nature.com, Sciencedirect.com…) liên quan “bioactive compound”, “bioactive compound in marine” - Có kết quả? Bƣớc 1: Tìm kiếm NCBI Bƣớc 2: Tìm kiếm EMBL Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 3: Tìm kiếm DDBJ Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 4: Tìm kiếm Nature.com Bƣớc 5: Tìm kiếm Sciencedirect.com Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG - Chọn kết quả, tải phân tích nội dung? + NCBI: Tiêu đề Research Article Data Deposition Abstract Key Words Introduction Materials and Methods Results Discussion Acknowledgment References Tables Figure Legends Supplementary Material + EMBL: Tiêu đề Abstract Resumo Introduction Materials and methods Results and discussion Conclusions Acknowledgments References + DDBJ: Chi tiết dự án (Mã số Loại hình dự án Kiểu dự liệu dự án) Thông tin chung (Tên dự án Mô tả dự án Ngày phát hành) Loại hình dự án (Phạm vi lấy mẫu Vật chất Phương pháp học) Mục tiêu (Tên sinh vật Phân loại tư ID) Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG + Nature.com: Tiêu đề Introduction Results Solfware available Methods References Acknowledgements Author information Supplementary information + Sciencedirect.com: Yêu cầu thu phí để tải - So sánh kết tìm kiếm CSDL? NCBI EMBL Chọn thông số Tìm xong rồi tìm DDBJ Ít tài liệu Nature.com Sciendirect.com Chọn thông số Chọn thông số chọn thông tìm tìm Nhiều tài liệu số Nhiều tài liệu Yêu cầu thu phí dễ tải Tương đối dễ tải tải nhiều tài liệu, dễ tải b Tìm kiếm trình tự gene virus “H5N1” (Có thể bổ sung thêm từ khóa “HA” để tìm kiếm xác hơn) - Có kết quả? Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG - Chọn kết phân tích nội dung? Xem dƣới dạng GenBank có nội dung sau: LOCUS: Vị trí gen, độ dài gen DEFINITION: Định nghĩa tên trình tự ACCESSION: VERSION: Phiên trình tự SOURCE: Nguồn tham khảo REFERENCE: Tham khảo AUTHORS: Tên tác giả TITLE: Tiêu đề JOURNAL: ORIGIN: Trình tự gen cần tìm Xem dƣới dạng FASTA: Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG >gi … Trình tự c Tìm kiếm trình tự 16S “Streptomyces” - Có kết tìm được? - Chọn 10 kết có trình tự lớn 800bp để sử dụng cho phân tích (Lưu file txt) Báo cáo thực tập TIN SINH GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG d Tìm kiếm download sách tham khảo chuyên ngành CSDL mà anh chị yêu thích? Bƣớc 1: Chọn trường tìm kiếm Books với Browse Titles nhập từ khóa Bƣớc 2: Download sách Báo cáo thực tập TIN SINH 10 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG b Sử dụng phần mềm online khác học c So sánh kết thu từ cách trên? DNA club Primer3 Đều tạo cặp mồi xuôi mồi ngược Giống Đều có thông số độ dài, vị trí, nhiệt độ nóng chảy Khác Mồi xuôi + Mồi ngược Thông tin đính kèm Khác Khác Không có nhà sản xuất Có thêm nhà sản xuất Chỉ có thông số độ Có thêm nhiều thông số dài,vị trí, nhiệt độ nóng chảy như: bad GC%, poly X, … Delta G Chức bổ sung Có chức tìm cặp mồi tốt Phải đánh giá mồi thủ công tìm cặp tốt Update mồi Báo cáo thực tập TIN SINH Không Có 17 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Thực tập báo cáo kết …………………………………………………………………… Bài 4: Thao tác với trình tự DNA thô Yêu cầu: Hiểu nắm vững nguyên lý giải trình tự theo phương pháp Sanger; xử lý số liệu trình tự DNA thu từ máy giải trình tự sequencing Phần mền sử dụng: Bioedit; NCBI; BLAST Nội dung thực hành: a Phân tích, chỉnh sửa lựa chọn kết sequencing b Nối trình tự giải trình tự mồi (overlap) Báo cáo thực tập TIN SINH 18 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG c BLAST trình tự thu được? Báo cáo thực tập TIN SINH 19 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Thực tập báo cáo kết file C2, C3, C4, C5 trình tự mẫu? …………………………………………………………………… Bài 5: Xây dựng phân loại Yêu cầu: Nắm bước xây dựng phát sinh loài phân tích đa dạng sinh học Phần mềm sử dụng: BLAST, ClustalX Njplot, TreeView Nội dung thực hành: a Tìm kiếm trình tự tương đồng BLAST Bƣớc 1: Đính kèm trình tự cần so sánh Báo cáo thực tập TIN SINH 20 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 2: Xem kết b Sử dụng phần mềm ClustalX để dựng phân loại Báo cáo thực tập TIN SINH 21 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG c Hiển thị kết phần mềm Njplot TreeView Bƣớc 1: Quan sát Njplot Bƣớc 2: Quan sát TreeView Báo cáo thực tập TIN SINH 22 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Thực tập báo cáo kết theo file đính kèm file 10 chủng làm Bài 1? …………………………………………………………………… Bài 6: Hiển thị cấu trúc protein Yêu cầu: - Nắm phần mềm hiển thị cấu trúc không gian phân tử protein - Phân tích kết thu mô hình cấu trúc Nội dung thực hành: a Sử dụng phần mềm Cn3D? b Sử dụng phần mềm RASMOL? Báo cáo thực tập TIN SINH 23 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Thực tập báo cáo kết quả? …………………………………………………………………… Bài 7: Bài tập bổ sung Yêu cầu: - Nắm nội dung ý nghĩa thực hành - Biết ứng dụng thực hành vào giải vấn đề thực tế kỹ thuật công nghệ sinh học Phần mềm sử dụng: NCBI, DNA club, Bioedit, Sequin, Submit, Clustal X, Tree View, PDB, Rasmol Báo cáo thực tập TIN SINH 24 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Nội dung thực hành: Tách dòng gen mã hóa enzyme amylase Bƣớc 1: Sau thu mẫu, tiến hành tách DNA mã hóa amylase Đồng thời, tìm kiếm đoạn gen mã hóa amylase NCBI để tiến hành thiết kế mồi chạy Sanger giải trình tự DNA mã hóa amylase thu plasmid để làm vector biến nạp Bƣớc 2: Chạy DNA club với đoạn gen mã hóa amylase tìm NCBI để thiết kế mồi chạy Sanger giải trình tự DNA mã hóa amylase thu Báo cáo thực tập TIN SINH 25 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 3: Sau đánh giá mồi chọn cặp mồi tốt nhất, tiến hành giải trình tự Sanger Giả sử thu trình tự mồi xuôi ngược kéo dài bắt cặp bổ sung cho nhau, tiến hành tìm mạch khuôn Bioedit – DNA mã hóa amylase thu Bƣớc 4: Tiến hành đệ trình trình tự DNA mã hóa Amylase giải Báo cáo thực tập TIN SINH 26 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Báo cáo thực tập TIN SINH 27 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Báo cáo thực tập TIN SINH 28 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 5: Tiến hành Blast vẽ phân loại với trình tự DNA mã hóa Amylase khác (không cần thiết) Bƣớc 6: Xem cấu trúc không gian Amylase (không cần thiết) Báo cáo thực tập TIN SINH 29 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 7: Chuyển DNA mã hóa amylase thu vào plasmid Tiến hành vẽ đồ cắt giới hạn DNA mã hóa amylase thu plasmid DNA clu b Bƣớc 8: Tiến hành biến nạp vector vào Bacillus subtilis Và kiểm tra hoạt tính test iod môi trường chất tinh bột Thực tập báo cáo kết Báo cáo thực tập TIN SINH 30 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG LỜI KẾT Sau thực tập tin sinh, thao tác với phần mềm tin sinh dần trở nên quen thuộc Những phần mềm hỗ trợ đắc lực cho kỹ thuật công nghệ sinh học như: Sinh học phân tử, Công nghệ gen, Kỹ thuật di truyền, … Song song với việc ứng dụng phần mềm vào giải vấn đề thực tế, việc tự học nghiên cứu thêm công cụ hỗ trợ tin sinh khác cần thiết ví dụ lập trình ngôn ngữ R GS Nguyễn Văn Tuấn, Viện nghiên cứu y khoa Garvan, Khoa Y, Đại học New South Wales Autralia Em xin chân thành cảm ơn thầy Chung quan tâm giúp đỡ tận tình trình thực tập tin sinh Em xin chúc Thầy SỨC KHỎE THÀNH CÔNG CUỘC SỐNG! Báo cáo thực tập TIN SINH 31 [...]... CHUNG Báo cáo thực tập TIN SINH 27 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Báo cáo thực tập TIN SINH 28 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 5: Tiến hành Blast và vẽ cây phân loại với 9 trình tự DNA mã hóa Amylase khác (không cần thiết) Bƣớc 6: Xem cấu trúc không gian của Amylase (không cần thiết) Báo cáo thực tập TIN SINH 29 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 7: Chuyển DNA mã hóa amylase thu được vào plasmid Tiến hành. .. Bƣớc 8: Tiến hành biến nạp vector vào trong Bacillus subtilis Và kiểm tra hoạt tính bằng test iod trên môi trường cơ chất tinh bột 4 Thực tập và báo cáo kết quả Báo cáo thực tập TIN SINH 30 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG LỜI KẾT Sau bài thực tập tin sinh, các thao tác với phần mềm tin sinh đã dần trở nên quen thuộc Những phần mềm này sẽ hỗ trợ đắc lực cho các kỹ thuật công nghệ sinh học như: Sinh học phân... trình tự Bƣớc 2: Tiến hành chèn trình tự vào Báo cáo thực tập TIN SINH 12 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 3: Done để lưu file sequin - Đệ trình trình tự vừa thao tác theo 2 phương pháp Bƣớc 1: Đệ trình trực tiếp bằng submit trên NCBI Báo cáo thực tập TIN SINH 13 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 2: Đệ trình lên gmail thông qua địa chỉ gb-admin@cnbi.nlm.nih.gov Báo cáo thực tập TIN SINH 14 GVHD: Th.S LÊ... bằng 2 mồi (overlap) Báo cáo thực tập TIN SINH 18 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG c BLAST các trình tự thu được? Báo cáo thực tập TIN SINH 19 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG 4 Thực tập và báo cáo kết quả đối với các file C2, C3, C4, C5 trong các trình tự mẫu? …………………………………………………………………… Bài 5: Xây dựng cây phân loại 1 Yêu cầu: Nắm được các bước xây dựng cây phát sinh loài trong phân tích đa dạng sinh học 2 Phần mềm... dung thực hành: a Tìm kiếm trình tự tương đồng bằng BLAST Bƣớc 1: Đính kèm 2 trình tự cần so sánh Báo cáo thực tập TIN SINH 20 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 2: Xem kết quả b Sử dụng phần mềm ClustalX để dựng cây phân loại Báo cáo thực tập TIN SINH 21 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG c Hiển thị kết quả bằng phần mềm Njplot hoặc TreeView Bƣớc 1: Quan sát bằng Njplot Bƣớc 2: Quan sát bằng TreeView Báo cáo thực... được Báo cáo thực tập TIN SINH 25 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 3: Sau khi đánh giá mồi và chọn được cặp mồi tốt nhất, tiến hành giải trình tự bằng Sanger Giả sử đã thu được 2 trình tự mồi xuôi và ngược kéo dài bắt cặp bổ sung cho nhau, tiến hành tìm mạch khuôn bằng Bioedit – đó là DNA mã hóa amylase thu được Bƣớc 4: Tiến hành đệ trình trình tự DNA mã hóa Amylase đã giải được Báo cáo thực tập TIN SINH. .. tập TIN SINH 23 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG 3 Thực tập và báo cáo kết quả? …………………………………………………………………… Bài 7: Bài tập bổ sung 1 Yêu cầu: - Nắm được nội dung và ý nghĩa của từng bài thực hành - Biết ứng dụng các bài thực hành vào giải quyết các vấn đề thực tế trong các kỹ thuật công nghệ sinh học 2 Phần mềm sử dụng: NCBI, DNA club, Bioedit, Sequin, Submit, Clustal X, Tree View, PDB, Rasmol Báo cáo thực...GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG 3 Thực hành và báo cáo kết quả? …………………………………………………………………… Bài 2: Đệ trình trình tự lên cơ sở dữ liệu 1 Yêu cầu: Sử dụng phần mềm Sequin để đệ trình trình tự sinh học lên cơ sở dữ liệu 2 Nội dung thực hành: - Chọn một trình tự trong 10 trình tự đã có trong Bài 1, chỉnh sửa tùy ý Báo cáo thực tập TIN SINH 11 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG - Thực hiện các bước... cứu thêm về các công cụ hỗ trợ tin sinh khác là rất cần thiết ví dụ lập trình ngôn ngữ R của GS Nguyễn Văn Tuấn, Viện nghiên cứu y khoa Garvan, Khoa Y, Đại học New South Wales Autralia Em xin chân thành cảm ơn thầy Chung đã quan tâm và giúp đỡ tận tình trong quá trình thực tập tin sinh Em xin chúc Thầy SỨC KHỎE và THÀNH CÔNG trong CUỘC SỐNG! Báo cáo thực tập TIN SINH 31 ... TIN SINH 22 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG 4 Thực tập và báo cáo kết quả theo các file đính kèm và file 10 chủng đã làm ở Bài 1? …………………………………………………………………… Bài 6: Hiển thị cấu trúc protein 1 Yêu cầu: - Nắm được các phần mềm hiển thị cấu trúc không gian của phân tử protein - Phân tích được kết quả thu được các mô hình cấu trúc 2 Nội dung thực hành: a Sử dụng phần mềm Cn3D? b Sử dụng phần mềm RASMOL? Báo cáo ... hành tìm mạch khuôn Bioedit – DNA mã hóa amylase thu Bƣớc 4: Tiến hành đệ trình trình tự DNA mã hóa Amylase giải Báo cáo thực tập TIN SINH 26 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Báo cáo thực tập TIN SINH. .. test iod môi trường chất tinh bột Thực tập báo cáo kết Báo cáo thực tập TIN SINH 30 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG LỜI KẾT Sau thực tập tin sinh, thao tác với phần mềm tin sinh dần trở nên quen thuộc... NCBI Báo cáo thực tập TIN SINH 13 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Bƣớc 2: Đệ trình lên gmail thông qua địa gb-admin@cnbi.nlm.nih.gov Báo cáo thực tập TIN SINH 14 GVHD: Th.S LÊ PHƢƠNG CHUNG Thực tập báo