Báo cáo thưc hành tinh sinh

____________________________ 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 .................

Trang 1

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & MÔI TRƯỜNG



BÁO CÁO THỰC TẬP

ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG SINH HỌC

(Dành cho sinh viên ngành công nghệ sinh học)

GVHD: Th.S LÊ PHƯƠNG CHUNG SVTH: Nguyễn Mạnh Tường

Lớp: 54CNSH MSSV: 54131251

Nha Trang, tháng 2 năm 2015 (Lưu hành nội bộ)

Trang 2

GVHD: Th.S LÊ PHƯƠNG CHUNG

Báo cáo thực tập TIN SINH 2

MỤC LỤC

Bài 1: Khai thác cơ sở dữ liệu trên mạng Internet 3

Bài 2: Đệ trình trình tự lên cơ sở dữ liệu 11

Bài 3: Thiết kế primer cho PCR 15

và thiết lập bản đồ enzyme cắt giới hạn 15

Bài 4: Thao tác với trình tự DNA thô 18

Bài 5: Xây dựng cây phân loại 20

Bài 6: Hiển thị cấu trúc protein 23

Bài 7: Bài tập bổ sung 24

LỜI KẾT 31

Trang 3

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

Bước 2: Tìm kiếm trên EMBL

Trang 4

Bước 3: Tìm kiếm trên DDBJ

Trang 5

Bước 4: Tìm kiếm trên Nature.com

Bước 5: Tìm kiếm trên Sciencedirect.com

Trang 6

- Chọn 1 kết quả, tải về và 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 của

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 duy ID)

Trang 7

+ Nature.com: Tiêu đề  Introduction  Results  Solfware available

 Methods  References  Acknowledgements  Author information  Supplementary information

+ Sciencedirect.com: Yêu cầu thu phí để tải về

- So sánh kết quả khi tìm kiếm trên các CSDL?

NCBI EMBL DDBJ Nature.com Sciendirect.com Chọn thông số

rồi mới tìm

Nhiều tài liệu

dễ tải về

Tìm xong rồi mới chọn thông

số

Tương đối nhiều tài liệu,

Yêu cầu thu phí khi tải về

b Tìm kiếm trình tự gene virus “H5N1” (Có thể bổ sung thêm từ khóa “HA”

để tìm kiếm chính xác hơn)

- Có bao nhiêu kết quả?

Trang 8

- Chọn một kết quả và phân tích nội dung?

Xem dưới dạng GenBank có các nội dung sau:

LOCUS: Vị trí của gen, độ dài gen

DEFINITION: Định nghĩa tên của trình tự

ACCESSION:

VERSION: Phiên bản của trình tự này

SOURCE: Nguồn tham khảo

REFERENCE: Tham khảo

AUTHORS: Tên tác giả

TITLE: Tiêu đề

JOURNAL:

ORIGIN: Trình tự của gen cần tìm

Xem dưới dạng FASTA:

Trang 9

>gi …

Trình tự

c Tìm kiếm trình tự 16S của “Streptomyces”

- Có bao nhiêu kết quả tìm được?

- Chọn 10 kết quả có trình tự lớn hơn 800bp để sử dụng cho các phân tích tiếp theo (Lưu file txt)

Trang 10

d Tìm kiếm và download một sách tham khảo chuyên ngành trên CSDL mà

anh chị yêu thích?

Bước 1: Chọn trường tìm kiếm là Books với Browse Titles và nhập từ khóa

Bước 2: Download sách về

Trang 11

3 Thực hành và báo cáo kết quả?

Trang 12

- Thực hiện các bước thao tác trên phần mềm Sequin nhằm chuẩn bị đệ trình trình tự lên Genbank

Bước 1: Điền các thông tin vể trình tự

Bước 2: Tiến hành chèn trình tự vào

Trang 13

Bước 3: Done để lưu file sequin

- Đệ trình trình tự vừa thao tác theo 2 phương pháp

Bước 1: Đệ trình trực tiếp bằng submit trên NCBI

Trang 14

Bước 2: Đệ trình lên gmail thông qua địa chỉ gb-admin@cnbi.nlm.nih.gov

Trang 15

3 Thực tập và báo cáo kết quả?

………

Bài 3: Thiết kế primer cho PCR

và thiết lập bản đồ enzyme cắt giới hạn

Trang 16

Bước 1: Đưa trình từ DNA vào và tiến hành thiết kế mồi với đoạn trình tự đã

chọn

Bước 2: Tiến hành vẽ bản đồ cắt giới hạn

Trang 17

b Sử dụng các phần mềm online khác đã được học

c So sánh các kết quả thu được từ các cách trên?

DNA club Primer3

Giống nhau Đều tạo ra các cặp mồi xuôi và mồi ngược

Đều có các thông số độ dài, vị trí, nhiệt độ nóng chảy

Khác nhau

Mồi xuôi + Mồi ngược Khác nhau Khác nhau

Thông tin đính kèm

Không có nhà sản xuất Chỉ có các thông số về độ dài,vị trí, nhiệt độ nóng chảy

Trang 18

3 Thực tập và báo cáo kết quả

a Phân tích, chỉnh sửa và lựa chọn kết quả sequencing

b Nối 2 trình tự được giải trình tự bằng 2 mồi (overlap)

Trang 19

c BLAST các trình tự thu được?

Trang 20

4 Thực tập và báo cáo kết quả đối với các file C2, C3, C4, C5 trong các trình

Trang 21

Bước 2: Xem kết quả

b Sử dụng phần mềm ClustalX để dựng cây phân loại

Trang 22

c Hiển thị kết quả bằng phần mềm Njplot hoặc TreeView

Bước 1: Quan sát bằng Njplot

Bước 2: Quan sát bằng TreeView

Trang 23

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

a Sử dụng phần mềm Cn3D?

b Sử dụng phần mềm RASMOL?

Trang 24

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

Trang 25

Tách dòng gen mã hóa enzyme amylase

Bước 1: Sau khi thu mẫu, tiến hành tách DNA mã hóa amylase Đồng thời, tìm

kiếm đoạn gen mã hóa amylase trên NCBI để tiến hành thiết kế mồi chạy Sanger giải

trình tự DNA mã hóa amylase thu được và plasmid để làm vector biến nạp

Bước 2: Chạy DNA club với đoạn gen mã hóa amylase tìm được trên NCBI để

thiết kế mồi chạy Sanger giải trình tự DNA mã hóa amylase thu được

Trang 26

Bước 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

Bước 4: Tiến hành đệ trình trình tự DNA mã hóa Amylase đã giải được

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Bước 5: Tiến hành Blast và vẽ cây phân loại với 9 trình tự DNA mã hóa

Amylase khác (không cần thiết)

Bước 6: Xem cấu trúc không gian của Amylase (không cần thiết)

Trang 30

Bước 7: Chuyển DNA mã hóa amylase thu được vào plasmid Tiến hành vẽ

bản đồ cắt giới hạn của DNA mã hóa amylase thu được và plasmid bằng DNA clu b

Bước 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

Trang 31

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 tử, Công nghệ gen, Kỹ thuật di truyền, … Song song với việc ứng dụng các phần mềm này vào giải quyết các vấn đề thực tế, thì việc tự học và nghiên 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!

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	2,66 MB