面向生物细胞器基因组的ORF同源性计算平台开题报告

1. 研究目的与意义

生物线粒体中存在大量未识别的核苷酸序列即ORF（开放阅读文本框），目前这些ORF能否编码蛋白质，编码何种蛋白质仍不为人所知，给许多物种基因的功能性鉴别带来了很多的困难，目前生物学家主要通过克隆ORF基因与具有疑似功能的基因进行克隆测序和分析以确定亲缘性与相似性，而我准备做的ORF同源性计算平台是为了通过序列分析找到可能与ORF基因有较高相似性的基因，为生物学家缩小实验范围和预测实验方向。

2. 国内外研究现状分析

国外有很多核苷酸序列和氨基酸序列的比对软件，在生物学界非常著名的软件有FASTA,BLAST，GENEIOUS等，其中BLAST的功能较为全面，可以进行多种类型的序列比对，分成五个不同的程序，分别为：blastp(提交蛋白质序列，在蛋白质序列数据库中查序列)、blastn(提交核酸序列，在核酸序列数据库中查找同源序列) blastx(提交核酸序列，在蛋白质序列数据库中查找同源序列)、tblastn (提交蛋白质序列，在核酸序列数据库中查找同源序列)、tblastx(提交核酸序列，在核酸序列数据库中查找同源序列)。

虽然生物学家可选择的序列比对工具非常多，但是由于比对数据库的数据量非常庞大，比对出的结果也非常繁多，生物学家无法很快通过这些工具缩小实验测序的范围，现在还没有一个针对生物细胞器基因组中的ORF做同源性计算的工具。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：一、分析项目背景及国内外研究现状二、生物细胞器基因组数据的准备三、生物细胞器基因组数据的分析四、ORF同源性计算平台的开发进度计划：序号 项目 时间 阶段成果1 研究背景和发展趋势 2-4周 文献综述，开题报告2 选择并搭建开发环境 1-2周 开发计划，技术方案3 实现功能并完成测试 4-8周 项目源码，代码文档4 撰写论文并准备答辩 2-4周 毕业论文，答辩文稿

4. 研究创新点

一、将比对范围缩小到生物细胞器基因组，使得比对结果相对于使用一些大型的同源性计算平台的结果更加简洁清晰。

生物学家无需在本地安装某些序列比对工具，进行序列筛选，建库等一系列操作，直接在在浏览器上提交序列或文件即可得到结果。