分子生物學(xué)主要研究具體生物大分子在某一生物學(xué)行為過程中的表達變化,、功能和作用方式,；主要涉及基因的表達調(diào)控、蛋白相互作用,、信號分子間的交互對話等,。分子生物學(xué)實驗常需要我們在具體實驗前對所關(guān)注的基因的一些基本信息、可能受哪些因素調(diào)控,、與哪些分子可能存在潛在的相互作用,，可能參與哪些生物學(xué)行為等進行一些初步的判斷,，然后根據(jù)這些信息，提出合理的實驗設(shè)計,，并通過生物學(xué)實驗加以驗證,。那么，如何獲得上面的這些信息,，除了根據(jù)實驗結(jié)果提供的線索和深入研究相關(guān)文獻以外,，還會用到一些分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫，尤其一些在線預(yù)測工具,。下面從基因的基本信息獲取,、表達調(diào)控的生物信息學(xué)預(yù)測和基因功能分析三方面來對常用的數(shù)據(jù)庫進行簡單的介紹。

基因基本信息的獲取

1,、NCBI數(shù)據(jù)庫

NCBI（美國國家生物技術(shù)信息中心）由美國國立衛(wèi)生研究員（NIH）于1988年創(chuàng)辦,，創(chuàng)辦NCBI的初衷是為了給分子生物學(xué)家提供一個信息儲存和處理的系統(tǒng)，隨著數(shù)據(jù)庫各種資源的涌現(xiàn),，現(xiàn)在已經(jīng)成為科研工作者的輔助工具了,。通過這一數(shù)據(jù)庫，我們可以獲取某一基因的核酸或蛋白質(zhì)序列,。

2,、Genecards數(shù)據(jù)庫

除了NCBI這個經(jīng)典的數(shù)據(jù)庫外，具體研究中我們還常參考其他數(shù)據(jù)庫,，重點介紹Genecards數(shù)據(jù)庫,。GeneCards是一個可搜索的綜合數(shù)據(jù)庫，它自動整合約一百多個網(wǎng)絡(luò)來源的基因的數(shù)據(jù),，包括基因組,、轉(zhuǎn)錄學(xué)、蛋白生物學(xué),、遺傳,、臨床和功能信息。它提供了各種其它數(shù)據(jù)庫的ID,，點擊ID還能夠直接鏈接到想進的數(shù)據(jù)庫,，與什么疾病有關(guān)，與什么通路有關(guān),，基因的基因組學(xué),，染色體位置，蛋白質(zhì)基本信息結(jié)構(gòu)域分析,、基因功能分析等,、相關(guān)的抗體、慢病毒,、促進劑,、抑制劑,、克隆產(chǎn)品，包括細胞系,，各品牌的介紹,，以及相關(guān)的文獻信息全面。由此可見,，該數(shù)據(jù)庫是一個基因大全,，通過這個數(shù)據(jù)庫我們幾乎可以獲取目標基因的所有信息。

基因表達調(diào)控分析

1,、基因表達譜數(shù)據(jù)庫的查詢

了解基因的表達特征有助于分析其具體的表達調(diào)控機制,，除了上述的Genecards數(shù)據(jù)庫里的資源之外，NCBI中GEO Profiles數(shù)據(jù)庫也可以初步了解目標基因在特定組織中的分布特征,。除此之外,，TCGA數(shù)據(jù)庫亦可以下載不同研究的具體組學(xué)數(shù)據(jù)。

2,、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點分析

    研究基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是基因從無到有,，從少到多，或從多到少最為重要的調(diào)控方式,，是闡明基因參與生物學(xué)功能的需要，同時也為其功能研究提供重要線索,。對于某一具體基因,，我們研究分析有哪些轉(zhuǎn)錄因子可能結(jié)合到該基因的上游而調(diào)控其表達。首先第一步通過NCBI Gene檢索該基因的基因組序列信息,，在該基因的DNA信息中,，我們可以得知該基因的范圍和mRNA序列，進而獲取其轉(zhuǎn)錄起始位點,、可變剪接等信息,。轉(zhuǎn)錄起始點上游-1000bp的核酸序列，下游位置后移1000bp,，獲取目的基因啟動子序列后,，進行轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點分析，推薦使用JASPAR數(shù)據(jù)庫,，在搜索框中輸入啟動子序列的FASTA格式序列,，在左側(cè)選中所趕興趣的轉(zhuǎn)錄因子，點擊scan,，就可以獲得潛在調(diào)控該基因的轉(zhuǎn)錄因子及其識別序列的信息,。

3、啟動子甲基化分析

   基因啟動子甲基化是基因沉默的重要方式,，且可隨細胞傳代而傳遞,，在細胞分化,、發(fā)育以及腫瘤演變中發(fā)揮重要作用。而CpG島的存在是發(fā)生甲基化的基礎(chǔ),，推薦尋找CpG島的在線分析軟件,。

4、miRNA調(diào)控分析

    miRNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控是指通過其種子序列與潛在的靶分子mRNA的3’UTR上的序列結(jié)合,，抑制基因的翻譯或介導(dǎo)降解,。眾多靶基因預(yù)測軟件中，targetscan是較為方便準確的工具,，可以查找可能調(diào)控目標mRNA的候選miRNA,，也可以查找關(guān)注miRNA的可能調(diào)控mRNA。

基因功能分析

1,、蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)定位的預(yù)測

    蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的定位對于研究蛋白質(zhì)的功能非常重要,，蛋白質(zhì)可分布于細胞核、細胞質(zhì)或胞膜上,，不同亞型不同定位提示具有不同功能,。推薦一個用于蛋白質(zhì)定位預(yù)測的網(wǎng)站。

2,、同源蛋白的搜索

    同源蛋白通常具有相似的功能,，因此尋找某一基因?qū)?yīng)的同源蛋白對了解該基因的功能非常有意義。通常思路是通過序列的比對推斷出這些分子的共同祖先,，然后才認為他們可能具有相似的結(jié)構(gòu)與功能,。在NCBI網(wǎng)站中進入BLAST主界面，進行相關(guān)同源蛋白的搜索,。

3,、基貼因功能分類

    我們研究過程中，通常需要對一個基因參與哪些生物學(xué)功能以及具體某個生物學(xué)功能都有哪些基因參與,。這里推薦基因功能分類網(wǎng)站GO網(wǎng)站,。在上述基礎(chǔ)上，根據(jù)基因的gain-of-function和loss-of-function這些尋找基因功能的實驗學(xué)手段,，結(jié)合生物信息學(xué)方法,，提出科學(xué)的實驗思路和合理的實驗假說。

各網(wǎng)站信息：