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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 生物医药区 » 分子生物 » 生物信息 » Network Analysis，分析前大家是怎么汇总信息的呢？
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zzyzeus

木虫 (著名写手)

[求助] Network Analysis，分析前大家是怎么汇总信息的呢？ 已有1人参与

网络分析，Network Analysis, 在着手进行分析之前，大家是怎么汇总信息的呢？
比如 某一生理过程的基因间相互调控，各类因子间相互作用 等等，这些信息是从数据库中很简单的抽取（写个脚本之类的）还是阅读文献自己总结，抑或是两种方法兼顾？
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1楼 2014-04-22 19:31:28
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凌波丽

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
zzyzeus: 金币+5, ★★★很有帮助 2014-04-25 22:45:20
现在已经许多专门的生物信息学软件能够用于生物分子网络的分析和可视化，比如：CentiScaPe,SNOW,VisANT,ChiBE,FANMOD等等很多种，需要根据不同的软件的数据需求，而选择不同的数据库与有关的预测测软件，获取比较有代表性的数据信息，而不是简单的抽取数据，

比如：转录因子数据库与转录因子预测软件

转录因子数据库：
TRANSFAC:
http://www.gene-regulation.com/pub/databses.html
TRRD:
http://wwwmgs.bionet.nsc.ru/mgs/gnw/trrd/
TFD:
http://www.ifti.org/
JASPAP :
http://jaspar.cgb.ki.se/
DBTSS:
http://dbtess.hgc.jp/

转录因子预测软件：
March 1.0
http://compel.binet.nsc,ru/March/March.html
TFSEACH
http://www.cbrc.jp/research/db/TFSEACH.html
MAPPER
http://mapper.chip.org
P-March:
http://www.gene-regulation.com/pub/programs.html
TESS
http://www.cbil.upenn.edu/cgi-bin/tess/tess
PatSearch
http://www.ba.itb.cnr.it/BIG/PatSearch
m2transfac
http://explain.biobase.de/cgi-bin/m2transfac/bin/start.cgi
Signal Scan
http://www-bimas.cit.nih.gov/molbio/signal/
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2楼2014-04-25 22:36:29
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zzyzeus

木虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 凌波丽 at 2014-04-25 22:36:29
现在已经许多专门的生物信息学软件能够用于生物分子网络的分析和可视化，比如：CentiScaPe,SNOW,VisANT,ChiBE,FANMOD等等很多种，需要根据不同的软件的数据需求，而选择不同的数据库与有关的预测测软件，获取比较有 ...

network analysis 前期的数据搜集的话 对于没有进行专门存储的数据 是不是只能进行文献检索 去阅读总结？
还想请教 ：目前是否有关于 胚胎发育分化调控因子与信号同路的数据库？
谢谢 希望常交流

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3楼2014-04-25 22:45:03
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凌波丽

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
zzyzeus: 金币+5, ★★★★★最佳答案 2014-04-26 07:28:18
引用回帖:
3楼: Originally posted by zzyzeus at 2014-04-25 22:45:03
network analysis 前期的数据搜集的话 对于没有进行专门存储的数据 是不是只能进行文献检索 去阅读总结？
还想请教 ：目前是否有关于 胚胎发育分化调控因子与信号同路的数据库？
谢谢 希望常交流
...

我虽然也涉及到生物分子网络构建方面的相关课题，不过没有做过有关高等动物发育方面的课题。

不过我在实际工作中还是一般愿意把构建网络与试验检测工作彼此结合。

举一个我过去参与讨论的例子：

信号分子

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=4226667&page=1

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[求助]信号分子
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[悬赏]初始悬赏金币 10 个
西瓜(金币+5): 鼓励新虫发帖交流！ 2012-03-10 14:52:31

现在从链霉菌中表达出了一种调控蛋白并提纯了，通过验证这种调控蛋白能和基因 D结合，结合后能调节该菌株次级代谢产物的产生，但这种结合必须是在加培养液上清的条件下！所以上清中必然存在着某种信号分子，那么，现在要找到这种信号分子有什么好的方法吗？

【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小丹木木: 金币+3, 丽美眉，欢迎欢迎 2012-05-18 15:22:33
jamy1989: 金币+10, ★★★很有帮助 2012-05-19 11:58:17

这实际上是在搜索某种功能分子，甚至不知道其为生物大分子，还是有机或无机小分子。基本方法就是两个：比对和高通量。
比对，就是想法确定目的调控蛋白能和基因 D不结合的培养基与结合时的成分不同之处，你可以逐一去掉培养基有关成分试一试；高通量最好用光谱分析，可用红外光谱，根据特征峰定性查看信号分子大致是什么，然后根据分子量大小提取出来加以鉴定。
鉴定方法很多了，有机和无机小分子，一般用红外和原子吸收光谱就可基本上搞定，生物大分子可能要用MS，NMR等。

【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★
西瓜: 金币+5, MolEPI+1, 厉害！ 2012-05-20 18:37:56

更正一下：
你现在已知的蛋白质是在细胞里结合DNA的基因D，很可能是个转录因子，那么用上贴的招数就不对了，那招用于产生第二信使的膜蛋白质。但是办法可以借鉴，你可以用结合基因D的那种蛋白质（假定为蛋白质X）作为诱饵固定在层析柱上，用产生目的信号的细胞粉碎后过柱，看蛋白质X与那些成分结合（假设蛋白质X结合的特定蛋白质叫蛋白质Y），然后洗脱，即Pull-down,进一步用蛋白质-蛋白质相互作用方法研究两者的相互作用，最简单的是直接用电镜观察或者用原子力显微镜观察，或者用红外紫外荧光光谱分别测定两者游离时和混合均匀静置后的光谱变化，如果有专门软件可以用于解析出蛋白质X与蛋白质Y结合前后的二级结构变化，如果要精细些，也可以用NMR解析出蛋白质X与蛋白质Y结合前后的结构及其变化。如此再用蛋白质Y作为bait去钓取更靠近细胞膜或者就在膜上的与蛋白质Y相互作用的蛋白质，直到建立起完整的信号通路。

【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★
西瓜: 金币+5, MolEPI+1, 辛苦辛苦~学习了！ 2012-05-20 18:38:45

你的课题，使用pull-down钓取未知蛋白质肯定会有假象，要注意几点：1.与信号通路相关的蛋白质必须是在特定信号通路激活时必然以活性方式出现在通路中的，这时要在特定信号通路激活时粉碎细胞，并且用此时的细胞提取液进行pull-down；2.注意亚细胞定位关系，因为粉碎了细胞，原有的细胞区室不存在了，所以bait蛋白质能够特意相互作用的蛋白质，首先考虑吊在pull-down时bait蛋白质必须要在特定细胞信号通路存在时处于bait蛋白质处于同一细胞区室，并且能够与bait蛋白质发生相互作用（处于激活状态）；3.特定细胞信号通路不存在时，要能确定该种能够与bait蛋白质发生相互作用并且处于同一信号通路中的蛋白质不能够与bait蛋白质发生相互作用，或者两者处在不同的细胞区室中或者两者之一不处于激活状态（首先考虑磷酸化和其他蛋白质结合）；4.如果以上努力仍然有多个蛋白质与bait蛋白质结合，那么考虑亲和力大小，首先考虑亲和力大的可能是与bait蛋白质在同一信号通路，亲和大小比较最简单就是用洗脱液的梯度加以比较，蛋白质-蛋白质相互作用主要是疏水相互作用。
5.到此就完了事吧？没有完事！即使时只确定与bait蛋白质在同一信号通路中的却与bait蛋白质直接相互作用的蛋白质到此也没有完事！因为不能确定与bait蛋白质亲和力最大的蛋白质就一定是与bait蛋白质处于同一信号通路（且这必须是在信号通路发生必定能够相互作用的前提下），因为至少不能说与bait蛋白质亲和力不是最大的那些蛋白质（如果的确存在，而且在信号通路发生必定能够相互作用）就一定不是与bait蛋白质处于同一信号通路，也就是说我们还不能确定bait蛋白质在特定信号通路中在一个信号传递方向上只有一个蛋白质唯一地与它直接地相互作用！那怎么办？最简单用基因敲除，分别敲掉可能bait蛋白质处于同一信号通路的经过Pull-down筛选的剩下的几种蛋白质，看看信号通路是否发生？这是个办法，不过太麻烦，而且万一哪种蛋白质特关键，一去掉细胞就挂了怎么办？用不同的经过Pull-down筛选的剩下的几种蛋白质的抗体分别注入细胞，看看细胞的特定信号通路会不会发生，或者用RNAi或者反义RNA分别干扰不同的经过Pull-down筛选的剩下的几种蛋白质的基因表达，看看细胞的特定信号通路会不会发生。

【答案】应助回帖

我再告诉你一种更简单的和更直接研究蛋白质-蛋白质相互作用的试验方法，用Biocongation方法，即把用有关的交联剂把能够相互作用的蛋白质接到一起。相互作用必须要彼此靠的足够近，最是使用一种双功能交联剂把两种相互作用的蛋白质连接起来，可以在细胞外进行，如果有能够穿过膜的交联剂也可以在细胞中进行--------如果要在细胞中进行，那当然就省事多了，最好使用光激活试剂，在诱导你要研究的信号途径出现时，用特定波长的光照射（比如紫外光）已激活交联反应，这样相互作用的蛋白质就黏在一起了，之前最好给已知的与基因D相互作用的蛋白质加个Label，比如绿色荧光蛋白，这样就很容易知道谁与该蛋白质发生相互作用了，并很容易分离出来。如此可以循环下去，直至建立全部的特定细胞信号通道。  

如果这样的试剂不好找，那么也可在细胞外进行。在诱导出现特定信号传导时，冷冻并且粉碎细胞，然后将细胞裂解液混入足够的一起提纯的已知的与基因D相互作用的蛋白质（简称为蛋白质X），事先给蛋白质X构建一种亲和标签（比如His6）用电磁搅拌器温和地在现特定信号传导时的温度下搅拌，而后加入一种支链氨基酸和EDC（碳二亚胺，催化羧基与氨基形成酰胺键），0-4度过夜电磁搅拌器温和搅拌，第二天走Ni亲和层析柱，由His6的蛋白质X就被揪出来，而与蛋白质X相互作用的蛋白质也有不少共价连接上了要与之相互作用的未知的在同一信号通路中的蛋白质也就一起就出来了。

【答案】应助回帖

加氨基酸的目的是构成连接臂，实际上换成一种直链的二元羧酸或者直链二胺也可以，但是要考虑引起的酸碱环境对于蛋白质构象的影响。对于蛋白质的Label用GFP太麻烦，也可以只直接用透过膜的有机染料，比如双砷染料），事先要在目的蛋白质上构建出四个Cys，构成结合砷的配位键位点，这样才可保证透过膜的有机染料的作用位点的专一性。

【答案】应助回帖

顺便说一句：我是很懒的人，做实验总是想找到最是的方法，最不情愿高劳动力强度和高耗时的工作了；我的经验：如果一个实验不是现今条件下完全不可行的实验（比如不依靠外星人进行时光旅行或者不做外星飞碟而立刻去河外星系访问外星人等 ），那么一般的讲，特别复杂的实验方案肯定会有简单可行而且可以发更高IF的论文的替代方案。

补充一下：钓出来与基因D直接作用的蛋白质（假定为蛋白质X）的相互作用的为止蛋白质（处于要研究的特定信号通路中，假定为蛋白质Y），蛋白质X与蛋白质Y因为直接相互作用在催化剂作用下呗中间臂连接在一起，因为蛋白质Y是未知的，所以分离出来蛋白质X与蛋白质Y的交联体后要用酯酶、酰胺酶或化学试剂将两者再切开，然后用质谱结合胰蛋白酶有限酶解蛋白质Y，再从数据库中搜索之并加以鉴定。
另外，这步也可以用分子印迹法。
再有研究DNA-Protein也可以用ChIP，这是一种共价交联方法，是DNA与Protein的共价交联。

本来，我最近正好还写了一篇构建细胞信号传导网络的个人总结，一下找不到了。

你的问题很新颖，我们以后可以彼此充分交流。
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4楼2014-04-25 23:26:27
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