生物信息学软件及使
刘吉平
liujiping@
用概述
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
生物信息学是一门新兴的交叉学生物信息学的概念：
科，它将数学和计算机知识应用于生物学，以获取、加工、存储、分类、检索与分析生物大分子的信息，从而理解这些信息的生物学意义。
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
分析和处理实验数据和公共数据，生物信息学软件主要功能
1.2.提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验
3.实验数据的自动化管理
4.寻找、预测新基因及其结构、功能
5.蛋白质高级结构及功能预测（三维建模，目前研究的焦点和难点）
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
功能1. 分析和处理实验数据和公共数据，加快研究进度，缩短科研时间
Ø核酸：序列同源性比较，分子进化树构建，结构信息分析，包括基元(Motif)、酶切点、重复片断、碱基组成和分布、开放阅读框（ORF ），蛋白编码区（CDS ）及外显子预测、RNA 二级结构预测、DNA 片段的拼接；
Ø蛋白：序列同源性比较，结构信息分析（包括Motif ，限制酶切点，内部重复序列的查找，氨基酸残基组成及其亲水性及疏水性分析)，等电点及二级结构预测等等；
Ø本地序列与公共序列的联接，成果扩大。
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Antheprot 5.0 Dot Plot 点阵图
Dot plot 点阵图能够揭示多个局部相似性的复杂关系
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Peptool Lite---Dot Plot 点阵图
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
RNAStructure 3.5 RNA 二结构预测
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Omiga 2.0 ORF Map
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
DNAStar 之Protean 对氨基酸的亲疏水性分析：helical wheel 图
不同颜色代表不同的AA
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
功能2. 提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验1.用软件设计PCR 引物，测序引物或杂交探针；
2.设计克隆策略，构建载体；
3.做模拟电泳实验，即模拟核酸内切酶或内
肽酶对相应的底物分子切割后的电泳行为；
4.蛋白跨膜区域分析，信号肽潜在断裂生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Winplas 2.6 质粒构建
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Atheprot 5.0 预测蛋白跨膜区域
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Antheprot 5.0 预测信号肽断裂点
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
功能3. 用计算机管理实验室数据及文献资料1.实验室结果的储存、管理和申报工作；2.从网络数据库获得的序列文件（由ENTREZ 集成检索系统所得的数据文件可以进入EndNote 或者Reference Manager 储存管理）或资料文献的管理；
3.软件: EndNote ，Reference Manager 。生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
Reference Manager 9 界面
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
功能4. 用计算机预测新基因及其结构和功能
•对CDS （Coding Sequence ）蛋白编码区的预测准确率已达到90%以上
•对整个基因结构的预测存在一定难度v
PWM （位置权重矩阵）算法
由物化原理技术开发，侧重于找基因表达系统和核酸相互作用的位点。给信号序列各个位置每种可能出现的核苷酸分配一个分数，将各位置分数相加后得出该序列作为潜在作用位点的分数。
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
DNASIS 2.5 对蛋白编码区的预测A. (Codon Bias)
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
DNASIS2.5 对蛋白编码区的预测 B. (Rare Codon)
生
物秀-专心做生物！
w w w .b b i o o .c o m
