APR 29, 2026

利用Jalview在序列层面欣赏多样性

本文所述的模型阐明了同一蛋白质在多种不同物种中表达时，其序列之间的相似性。例如，猫、狗和人类等各种哺乳动物产生的胰岛素在氨基酸序列上存在哪些差异？哪些区域是保守的，原因又是什么？ 再以产生黑色素的酶——酪氨酸酶为例，它在韩国鹌鹑等鸟类体内决定羽毛颜色，在日本青鳉鱼体内则决定鱼鳞的色调。当这种关键酶在鱼类中表达时，与在鸟类或人类等截然不同的物种中相比，其表现有何差异？ Jalview 是一款免费的生物信息学在线工具，供希望满足此类好奇心的学生使用。它允许直接从行业标准数据库或其他来源导入蛋白质、DNA 和 RNA 序列数据，从而能够通过视觉和数学方法推断出高度相似的区域。序列的重叠和变异既可在二维比对中，也可在三维分子视图中进行确认。 学生将有机会下载《Jalview Schools 练习手册》，这是一份专为 16-18 岁学生设计的教学资源。该指南展示了如何构建系统发育树，以确定表达相同蛋白质的各种哺乳动物、爬行动物、鸟类、昆虫、微生物等物种之间的遗传相似性。所得的序列堆栈（即“比对”）也可用于检查其保守性，并以 3D 形式可视化。 这些练习将使用Jalview的网络版JalviewJS进行，但学生也可以安装桌面版来深入探索该软件。使用Jalview将帮助学生领悟这样一个基本原理：只有首先确立相似性的依据，多样性才具有意义——这一深刻的认识其意义远不止于科学领域。

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