同源（Homology）是指生物有共同的祖先还含有两个以上相似结构。包括直系同源、旁系同源。直系同源(orthologs)同源的基因是由于共同的祖先基因进化而产生的；旁系同源(paralogs)是基因因复制分离产生[5]。从物种的一些分子特性出发，构建系统发育树，进而了解生物系统发生的关系。

生物进化过程中生物大分子的演变，包括前生命物质的演变；蛋白质分子和核酸分子的演变以及细胞器和遗传机构的演变。系统发育分析通过研究蛋白质和核酸序列信息，进而了解生物进化历史。它的发展受益于大量序列的测定和分析程序。通过与其他实验性学科的对比，分子系统学和其他进化研究一样具有局限。我们只能现有的信息预测没有实验基础或者是通过模拟实验或者病毒实验进行的系统发育分析。我们该如何处理序列从中得到有用信息，用什么样的计算办法得到可信的系统发育树，从已知的数据中得到生物进化的模式，这些研究成为这个领域的热点。

1.1生物信息学的研究现状

1.2国内研究现状及趋势

1.3 AMPK的基本结构

A M P K 是一个由α (63 kD )、β (30 kD )和γ(37-63 kD )亚基形成的异源三聚体。[3]α为催化亚基,β和γ为调节亚基。三种亚基存在不同的亚型,如αl和α2，βl 和β2, γ1、γ2 和γ3。α亚基含有一个N 端激酶结构域和一个C 端结构域, 两者大小基本相等。N 端是催化核心部位, C 端与β和γ亚基结合。C 端还有变构结合位点，参与和AMP 的结合。N 端和C 端功能区之间为自抑制序列。近年研究发现, 在没有与β和γ亚基结合的α激酶结构域也有激酶活性。α、β、γ形成的AMPK 复合物和单独的α激酶结构域被T hr172 磷酸化后都具有活性。EJ S和ASC是β亚基N端区域的两个保守的结构域，ASC 结构域影响着AMPK的活性。KIS 结构域是β亚基上的功能性糖原结合结构域。哺乳动物γ亚基与AMPK连接AMP 有关。然而，β和亚基的确切功能至今不清楚,β亚基的N 端豆范酸化和磷酸化,这些翻译后的修饰, 调节酶活性和亚基的细胞定位。γ亚基的N 端乙酞化, 也增加了AMPK调节的复杂性。[3]

目前并没有很多关于AMPK基因的生物信息研究，所以想知道该基因在其他物种的同源序列，甚至是直系同源序列，通过NCBI的在线工具进行序列比对，及应用ClustalX软件对其进行多序列的比对，最后构建系统发育树，对辅助实验研究有重要意义。

1.4同源概念

同源（Homology）是指生物具有共同的祖先，蛋白质或核酸含有两个或多个相同结构。包括直系同源和旁系同源。直系同源(orthologs)同源的基因是由于共同的祖先基因进化而产生的；旁系同源(paralogs)是基因复制分离产生的，由于基因复制伴随着基因功能的分化。然而，直向同源序列(Orthologs)是分布在两个及以上的物种基因中，具有相似的结构甚至相同的生物学功能，功能高度保守[6]。而且, 绝大多数核心生物功能就是由相当数量的直向同源基因所承担。因此,它们是基因组序列的功能注释与分析中最可靠的选择。用于分子进化分析中的序列必须是直系同源的，才能真实反映进化过程。

我们通过NCBI在线Blast工具网址：http://blast.ncbi.nlm.nih.gov，查询同源。

1.5分子进化及系统发育概念

1.5.1分子进化

生物进化过程中生物大分子的演变，包括前生命物质的演变；蛋白质分子和核酸分子的演变以及细胞器和遗传机构（例如遗传密码）的演变。分子进化包含一类是生命起源的化学演化；另一普遍被认同的是在原始生物起源后，生物在进化发展过程中生物大分子结构和功能变化与生物进化关系。