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牛全基因组预测转录因子数据库构建及分析 概要 转录因子 定义: 能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上从而调控其基因转录的一类蛋白质。 结构特点: 存在结构域和功能域 结构域(DBD) ：与DNA结合的具有特异性 结构模式：锌指，亮氨酸拉链， 螺旋－转角－螺旋， 螺旋－环－螺旋 … … 顺式作用元件与反式作用因子 真核生物转录因子 原核生物转录因子 转录因子所占比例 生物进化历史 转录因子存在的特性 转录因子的作用 基因调控特别针对真核生物的多级调控结构 基因调控网络 辅助基因网络的推断 已有转录因子数据库 已有转录因子数据库 农场生物转录因子 牛转录因子 关注于模式生物 NCBI～634 编码转录因子的基因 TRANSFAC ～10 编码转录因子的基因 ～ 16 转录因子调控的基因 DBD ～ 2333 预测转录因子 （无注释） 目 的 全基因组范围完整注释的 牛转录因子库 概要 实现步骤 数据的收集 转录因子的识别 预测转录因子的注释 预测转录因子的展示 技术路线 数据收集 牛全基因组序列3.1版本 。（ ENSEMBLE ） 收集牛已知蛋白质序列2.7万条。（ENSEMBLE） 获得由GENESCAN 预测蛋白质5.6万条。 与转录因子相关的基因信息4357条， 转录信息4933条。 （NCBI） PDB数据3.6万条 。 （SWISS-MODEL ） 收集涉及91个性状的QTL共846条。(QTLdb)　 转录因子识别 预测转录因子的注释 转录因子基本信息物理位置 转录因子家族信息 DBD信息 基因与转录本信息 基因结构与3D结构信息 GO信息 表型性状与QTL信息 序列信息 概要 数据表结构 概要 结 果 （I） 共计 5479 个转录因子，4357个基因 　　 由已知蛋白集合预测 3810个基因4932个转录因子 由预测蛋白集合预测 4260个基因5487个转录因子 结 果 （I） 转录因子的可变剪切 有886个基因产生２个或２个以上的转录蛋白 1 个基因产生 ７个不同的转录因子 ３ 个基因每个产生 ６个转录因子 ９ 个基因每个产生 ５个转录因子 712 个基因每个产生 ２个转录因子 可变剪切不影响转录因子绑定形式 ENSBTAG00000005251产生了7个转录因子 每个转录因子只包含RING/U-box结构。 可变剪切影响转录因子绑定形式 ENSBTAG00000000054产生了4个转录因子 3个含Homeodomain-like和 DEATH domain 1个只含有Homeodomain-like结构 这4个因子的Homeodomain-like均为四联体重复 结 果 （II） 结 果 （II） 结 果 （III） 3174转录因子分到47个性状中 　　　MY PP PY FP FY SCS SCC 187 274 253 184 180 384 122 合计：1584 产奶量～ 转录因子分布 乳脂量～ 转录因子分布 结 果 （IV） 2967个转录因子只存在一个DBD结构，其余的存在多个DBD结构。 存在结构洗牌现象 同一DBD结构重复 不同DBD结构的组合 结构洗牌 结 果 （IV） 按照DBD结构将转录因子分为64个家族 每个家族所含转录因子数目差异较大，5个家族的成员超过300个，大部分家族含有少许转录因子（幂率分布）。 结 果 （IV） 部分家族具有种属特异性 牛特有家族 ZF-C2H2_DDE GATA_Atrophin-1 哺乳动物特有家族