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EST-SNP開發軟件特性分析及比較

EST-SNP開發軟件特性分析及比較

文章編號: 1000-1336(2011)06-0906-06

李 猛1 郭大龍1 劉崇懷2 張國海1

1

2

河南科技大學林學院,洛陽 471003

中國農業科學院鄭州果樹研究所,鄭州 450009

摘要:利用生物信息學軟件,對表達序列標簽(EST)序列進行單核苷酸多態性(SNP)開發目前已較為普遍,其方法簡單實用,且軟件數量較多,可分為需要測序峰圖的SNP開發軟件和不需要測序峰圖的SNP開發軟件。對有測序峰圖的序列進行SNP開發,操作步驟較少且結果較為精確;對無測序峰圖的序列進行SNP開發可大批量操作且成本較低。本文針對這兩類軟件進行分析比較,闡述EST-SNP開發流程,重點分析以公共數據庫中EST序列為基礎的SNP開發過程,并對其各種使用參數加以說明,旨在為EST-SNP開發提供參考,提高效率。關鍵詞:SNP;軟件分析;測序峰圖;EST序列中圖分類號:Q81

單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism, SNP)是指基因組內DNA某一特定核苷酸位置上的轉換、顛換、插入、缺失等變化。一般情況下,我們所指的SNP不包括堿基的插入與缺失[1]。SNP作為近年來出現的第三代遺傳標記,目前已廣泛應用于遺傳連鎖圖譜構建[2]、多樣性分析[3]、品種鑒定[4]和重要性狀的基因定位[5]等相關研究中,具有密度高、遺傳穩定性強、易于實現自動化分析等特點,比以簡單序列重復(simple sequence repeat, SSR)為代表的第2代分子標記效率更高,更適用于高通量的檢測分析。理論上講,任何用于SNP檢測的手段都可以用于SNP的開發,但當前SNP的開發主要通過兩種途徑:(1)DNA擴增片段的直接測序。這是開發SNP最簡單的方法,其原理是根據EST序列或者單拷貝基因組序列進行引物設計,選擇有代表性的個體進行擴增,產物測序后進行序列比對。此方法的優點是開發SNP

收稿日期:2011-04-25

國家自然科學基金項目(30800742);國家葡萄產業技術體系(nycytx-30-zy-01);河南省高等學校青年骨干教師資助計劃(2010GGJS- 072)資助

作者簡介:李猛(1987-),男,碩士生, E-mail:limengak47@ http://www.913300.tw;郭大龍(1978-),男,博士,副教授,通訊作者,E-mail:guodalong@http://www.913300.tw;劉崇懷(1965-),男,博士,研究員,通訊作者,E-mail:liuchonghuai@http://www.913300.tw;張國海(1962-),男,博士,教授,E-mail:zgh_ly@http://www.913300.tw

假陽性率低,同時還能鑒定出由SNP組成的單體型(haplotype);缺點是工作量大,花費高,非一般的實驗室能獨立完成。因而此方法只用于特定SNP的開發和驗證[6];(2)利用生物信息學的方法。該方法是利用生物信息學軟件從核酸數據庫中開發SNP,通過軟件自動識別序列中的多態性位點,從而得到候選SNP,是一種成本較低且簡單有效的SNP開發策略。

近年來,隨著表達序列標簽(expressed sequence tag, EST)計劃在不同物種間的開展和研究內容的深入,來源于不同物種、不同組織、不同細胞類型和不同發育階段的基因表達序列的數目在公共數據庫中急劇上升。截止到2011年3月,美國國家生物技術信息中心(NCBI)的dbEST數據庫已收錄了6900多萬條EST序列,這些表達序列都為SNP的開發提供了良好的基礎。由于EST序列來自轉錄區,保守性較高,因此,基于EST序列信息開發出的SNP可能與表達基因緊密相關或直接位于基因的編碼區內,這就為今后的基因組比較及基因定位和克隆研究奠定了基礎[7]。目前開發EST-SNP的軟件眾多,如何選取軟件以及如何設置參數都是影響試驗結果的關鍵因素,本文針對這一問題,闡述EST-SNP的開發流程,重點分析比較EST-SNP開發軟件的特性及其參數設置,為EST-SNP的開發提供參考。

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