基因家族分析全套软件

基因家族生物信息学分析

（1）基因家族分析概述

旁系同源基因

基因家族可通过基因复制进行物种特异性扩增，主要有染色体片段复制、串联复制和反转录子转座等三种形式，可能导致功能丢失、获得新功能和亚功能化。

（2）家族选择和验证试验

在选定物种和基因家族后，我们常规的基因家族生物信息学分析内容包括成员鉴定、结构域分析、进化分析、表达分析等。

（3）方案设计：验证试验

常见的验证实验包括基因家族在不同组织中、不同处理条件下的表达模式分析（可使用已发表转录组数据或荧光定量分析），基因家族基因表达量与表型相关性分析，亚细胞定位实验，家族成员在该模式物种中过表达或功能互补验证，家族成员在该物种中功能互补或敲除验证，家族成员调控或互作基因实验验证等。

（4）基因家族成员鉴定

1.下载基因组组装序列文件（cDNA或蛋白文件）以及注释文件Gff3文件

https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html

http://plants.ensembl.org/index.html

2.Blastp和HMMER两种方法鉴定基因家族成员，获得候选蛋白序列后比对Pfam数据库，含有保守结构域的基因即为家族基因成员。

（5）基因结构分析--家族特征分析之一

指分析家族各成员的外显子、内含子和 UTR 等在基因序列上的数目、长度和分布情况。

GSDShttp://gsds.cbi.pku.edu.cn/

需要根据基因ID从基因组注释文件GFF3中提取注释信息

（6）基因家族Motif分析--家族特征分析之一

指从家族成员的蛋白序列中找到保守的短序列（motif）。

MEMEhttp://meme-suite.org/tools/meme

Motif 序列通常与该家族特异性功能密切相关，且通过家族成员包含的 motif 情况可对家族进行进一步的亚分类。

（7）亚细胞定位分析

指预测基因家族成员在亚细胞结构上的分布情况，是研究基因家族成员分子功能和生物学功能的基础。

ProtComp 9.0http://linux1.softberry.com/berry.phtml

（8）染色体定位分析

指将基因家族在染色体上的位置标注出来，并可视化呈现。

MG2Chttp://mg2c.iask.in/mg2c_v2.0/

（9）基因复制分析

基因家族是由一个祖先基因通过基因复制产生两个或多个拷贝，从而发生分化而产生的一组基因。

MCScan

（10）进化分析

1.选择序列集合。可选择该物种基因家族，或该物种属内、科内近缘物种基因家族，或可添加模式物种基因家族。

2.在序列选择上，较常见的是用全长蛋白序列构建系统进化树，也有少部分用蛋白保守结构域序列来构建。

3.ClusterW进行多序列比对（meg格式文件）--MEGA构建系统进化树（nwk格式文件）--ITOL（http://itol.embl.de/）优化

（11）表达分析

1.进行表达数据集的选择，不同组织表达分析，不同特异表达分析，不同处理表达分析，

2.根据FPKM值绘制热图 Heatmapperhttp://www2.heatmapper.ca/expression/