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作者:宋厚辉 Vector NTI Suite是一套功能强大、界面美观而又友好的分子生物学应用软件包。它主要包括四个组件,分别对DNA、RNA和蛋白质进行各种分析和操作。 一、Vector NTI 作为Vector NTI Suite的核心组成部分,它可以在各种分子生物学研究项目的全过程中提供数据组织、编辑和分析支持。 (一)对分子序列的操作 我们以一个DNA序列为例,进行一系列的常规分析;最后将此DNA序列翻译成氨基酸序列,并对此氨基酸序列进行各种分析。 A,DNA序列为猪生长激素的cDNA序列,长为761bp。首先使用Vector NTI的Create New命令将此序列导入到Vector NTI的数据库中: 1,第一种方法:如果只知道序列时,点击Molecule才菜单中的Create New——Using Sequence Editor(DNA/RNA……); 2,在出现的“New DNA/RNA Molecule”对话框中,首先在General填入导入序列的名称——PGH; 3,在DNA/RNA Molecule活页中,选中Linear DNA, Animal/other Eukaryotes,Replicon Type中选Chromosome; 4,Description中填入:S.Scrofa Growth hormone mRNA; 5,在Sequence and Maps中点击“Edit Sequence”按钮,将DNA序列复制后,点“Paste”按钮-点“OK”-确认后就可以完成序列导入。 B,如果是一个从GenBank上下载的序列文件,则:点击 “Molecule” 菜单-Open-Molecule files命令,找到序列文件,在File format中选中GenBank Files;点击OK。 (二)常规操作: 当序列导入完成后,在桌面出现三个窗口,上左侧的窗口中显示的是该序列的常规信息,上右侧窗口则以图形的格式展示序列的特征区及酶切图谱等。下面一个窗口显示的是序列:默认状态下以双链形式出现,也可以更改为单链显示。 1.选择序列区域:在图形区域或序列区域直接拖动鼠标左键,同时在最下端的状态栏中显示出所选区域的范围。 2.删除:选中后直接点击键盘上的Delete键,确认后即可删除。 3.选中序列片段后,点击Edit菜单,用其中的命令可以完成对此片段的剪切、复制、删除、定义为新的特征区和用其它序列来代替等。 4.当点在其一特定位置时,我们也可以在此位置插入新的序列:Edit – New – Insert Sequence as 5.当希望序列显示单链时,点击View – Show Both Strands (三)常规分析: 1.设计PCR Sequence Primer, Hybridization, Probes: 选中设计引物的模板区或点击Analyze中的相应命令即可。 需要注意的是,在设计前,首先得将序列存入数据库中,具体设计由于我们推荐使用Oligo,所以此处不详述。 2.序列基本信息分析: 选中序列区段后,选Analyze – Oligo Analysis, 在Oligo Analysis对话框中,点击Analyze按钮,即可得到分子量、GC含量、Tm值、3‘端的自由能、回文结构及重复序列等基本信息。 3.酶切图谱分析 点击Analyze菜单中Restriction Sites命令,出现“Restriction Map Setup”对话框,点击Add按钮,填入需要分析的位点,不需要的位点夜可以选中后点Remove按钮移除。为了显示正确,我们可以设定超过一定位点数量的酶不显示,可以限定分析的区域等。点击OK后程序自动完成酶切分析。 4.Motif查找 点击Analyze菜单中的Motifs命令,在出现的Motifs Setup对话框中我们可以添加新的Oligo或从Oligo Database和Oligo List中选取;选中后点击OK按钮,程序完成Motif的查找,同时给出相似性的百分比。 5.ORF查找 点击Analyze菜单中的ORF命令,在出现的ORF Setup对话框中,填入ORF的最小长度(多少个密码子)以及其它一些设定后点击OK,程序自动完成ORF的查找。 6.翻译 翻译前选中一个ORF或一个区域,这里我们希望把pGH cDNA基因完全翻译成蛋白质,因此选中最长的一个ORF(7-657bp)。点击Analyze菜单中的Translate命令中的“Into New Protein”-“Direct Strand”,在出现的“New Protein Molecule”对话框中给出新蛋白质的名称后点击确定,程序完成翻译并打开一个新的窗口,显示氨基酸序列。 7.反翻译 选中氨基酸序列片断,点击Analyze菜单中的BackTranslate命令,确认是“整个序列”还是“仅为选中的序列”后,即可设定简并度及组织特异性来完成反翻译。 (三)模拟电泳: 模拟电泳是指对DNA片段进行酶切分析后,通过电脑模拟电泳过程,将酶切片段分离。该功能有利于评估电泳时间,便于验证实际电泳结果的好坏。 1.点击Gel菜单 – Create New命令:出现Gel Setup对话框,首先选择电泳介质的类型-“Agarose Gel”,以及胶的浓度、电压、胶长和Buffer种类。 2.点击OK后即打开一个电泳界面,左侧是对电泳情况的描述,右侧则为胶板。 3.首先配置一个Marker:点Gel菜单 – Create Gel Marker, 出现New Gel Marker对话框, 首先输入Marker的名称:pGH-Marker,在Gel Marker活页中输入自己设定的片段,100,200,300,400,500,600,1000bp,点击确定。4.样品制备:点Gel菜单 – Create Gel Sample命令出现Create Gel Sample对话框,选择来源分子SSPGH,选中AvaI和SmaI两个酶,输入Sample的名称SSPGH- AS。此时我们可以把酶切的片段直接加入到胶上,也可以加入到样品列表中或保存为Marker,我们点击Add to Gel,则在胶上出现1号样品。 5.点Marker到胶中:点击第二行工具栏中的Add Marker Lane图标,出现Choose Database Gel Marker对话框,选中pGH - Marker,点击OK,则Marker出现在2道 6.电泳:用鼠标点击右侧窗口激活胶板,点击第二栏工具栏中的双箭头,开始电泳,同时在旁边显示电泳时间,再次点击双箭头,电泳停止。 7.计算两条带分开时间:选中没有分开的条带,点工具栏中的计算器Calculate Seperation Time,即可得到所需信息。 8.导出胶图:激活胶板,点击工具栏中的Camera工具,出现Camera对话框,选中需要导出的选项,结果可以到剪贴板,也可以保存成文件。到剪贴板后就可以在Word等文档编辑器中粘贴。 (四)图形操作 对于图形展示的序列信息,我们可以对图形进行各种修饰和改动,并最终导出需要的图形,如果序列是质粒,则可得到质粒图谱。 我们还是以SSPGH序列为例: 1.激活图形栏,点击工具栏中的Edit Picture。此时,点击任意一个需要改动的组件,则鼠标变为四方向箭头,按住左侧则可以任意拖动其位置。 2.点击左键,选中Properties命令,则在Properties对话框中可以改变文字,字体,连线的粗细和颜色。 3.对于特征序列,我们还可改变其填充方式,箭头方向等。 4.加入注释:点击工具栏中的回形针按钮,出现Annotation对话框,输入注释文字(支持中、英文),如:“这是一个测试Sequence”。点击确定后,文字就出现在图示窗口中,同样可以改变其位置、字体、颜色等。 5.修改完成后,点工具栏中的命令,同样可以到剪贴板或文件。 二、组件AlignX 运行AlignX后出现四个窗口,从上到下,从左到右分别为序列信息窗口,进化树窗口,同源比较图示窗口和序列比较窗口。对于同源比较可以分为两类:一类是两个或几个序列(包括DNA/RNA和蛋白质序列)的比较,此时仅限于比较序列的相似性;另一类则是多个序列间的比较并得出系统进化树。 (一)导入外源序列的方法:点击Project菜单中Add Files命令,选择需要比较的序列文件,点击打开按钮,确认是DNA/RNA还是Protein Sequence后,点击Import按钮就可以完成序列的导入任务。 (二)我们以程序本身提供的演示Project来讲述AlignX的使用: 1.选择Project菜单Open命令,找到Vector NTI的Demo Projects文件夹,打开DNA.apr文件; 2.在文本窗口中,使用鼠标左键双击任一文件名,就可以得到该文件的所有基本信息; 3.建立一个新的比较策略并进行比较: ①在文本窗口中,按住Ctrl键选中四个序列:AF×××× ②点击Alignment菜单中Alignment Setup命令,出现Alignment Setup对话框,在此对话框中有30个选项来确定最终比较结果展示方式,这里我们使用默认值即可。 ③点击Alignment菜单中的Align Selected Sequence命令,片刻后程序完成比较并给出结果和进化树; ④在View菜单中,我们可以通过Edit Alignment命令来编辑比较结果,使用Display Setup命令来改变结果的展示方式和颜色等。 4.结果的导出: ①进化树的导出:激活进化树窗口,点击工具栏中的Export Tree按钮即可将进化树保存为.Ph文件,并可被其他树编辑软件所识别。或者点击Edit菜单中的Camera命令,将图像保存到剪贴板后在Word等文档编辑软件中粘贴; ②序列比较结果的导出;点击Project菜单中的Export MSF Format命令,将结果保存为.msf文件后,用GeneDoc打开进一步进行编辑和修饰。 三、Contig Express 该组件让您能够直接从测序仪或其它文件格式(如GenBank和Fasta等)中导入序列,并将这些阿序列片段拼接成一个长片段。在拼接的过程中可以显示测序图谱,可以自动去除载体序列及测序模糊序列。同时能在拼接的完成序列碱基的改动。 1.点击Project菜单中的Open命令,找到Demo Project文件夹中的DNA.cep文件。当然我们也可以导入自己的序列,方法是点Project菜单中的Add Fragments命令,在此可以导入各种格式的文件。 2.建立拼接策略:点击Assemble菜单中的Assembly Setup命令,出现Assembly Setup对话框,在此我们使用程序的默认值,不作改动。 3.使用Ctrl键将.abi文件全部选中,并点击Assemble菜单中的Assemble Selected Fragment命令,程序自从完成拼接并出现一个Contig1的图标。 4.双击Contig1图标,出现另一个窗口展示一个8片段拼接结果。 5.激活序列窗口后,点击View菜单中的Show All Chromatograms命令,就可以显示每个序列的测序图谱。 6.编辑图谱及序列:如果想改变图谱或序列上的某个碱基,就可以用框标点击该碱基,后输入新的碱基即可。同时,在图形窗口双击任一片段就可以打开一个新的窗口,在此窗口中可以对此序列进行直接的改变了。 7.拼接结果的导出:点击Edit菜单中的Select All命令选上拼接结果序列,在此点击Edit菜单,使用Copy命令该组件可以完成对DNA、RNA和氨基酸序列的各种理化特性的分析,实际上在DNAStar中有两个组件来分别完成对DNA/RNA和氨基酸序列的分析,其分析效果并不比BioPlot差,所以在此不再详述。将拼接结果复制出来。 四、BioPlot
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