第四期生物信息学讨论班讲义下载 - DGA Version1.0 Prototype
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简明生物信息学基础实验讲义王万军叶春郭泰林魏大木生物秀—专心做生物!www.bbioo.com生物秀论坛-专注于生命科学!www.bbioo.com/bbs/西南交通大学生物工程系2004年9月目录第一章 计算机应用基础知识1字处理软件——Word2003的使用2 Excel基础知识与使用3 Foxmail的设置与使用第二章分子生物学软件的使用1序列的格式及其转换——Seqverter 1.3的使用2引物设计软件——Primer Premier4.0的使用3DNA多态性分析软件——DNAsp的使用第三章生物信息学资源挖掘1 多序列比对——Clustal X1.8.1的使用4蛋白质结构分析——RasMol2.7.2.1的使用5系统发育树软件——TreeView的使用第四章生物信息学网络资源的应用1 生物信息学数据库的使用——G enBank的使用2 生物信息学数据库的使用——EMBL的使用第一篇计算机应用基础知识一、字处理软件——Word 2003的使用1、软件的基本功能:Word 是功能极强的文字处理和版面编排软件,它简单易学,操作界面好、智能化程度高,Microsoft Word 20003作为Word 的新版本,保持了以前版本的优点,同时具有更强大的网络功能和通信功能。
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2、基本操作:⑴ 文件的打开、关闭与保存和页面设置。
⑵ 对文字和段落格式的设定。
⑶ 在文档中插入并制作表格。
⑷ 文档编辑中修改。
⑴文件的打开、关闭和页面设置:①新建文档:用鼠标点击Word图标,选择图1中“文件”菜单中的“新建”命令即可;图1②打开文档:如图1,打开已存在的文件则选择“文件”菜单中的“打开”,选择要打开文件的存放路径。
同时,单击,可以回到目前所处文件夹的上一层文件夹之中。
(依据教材,欢迎指正,15910,TC.LXB)1.多样性:▲DNA的多样性:碱基的数目和排列顺序多样;▲蛋白质的多样性:由DNA分子多样性决定,结构多样性(组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序、多肽缠绕的空间结构多种多样),功能多样性(细胞组成成分,催化如酶,调节如激素,运输如载体和血红蛋白,免疫如抗体等);▲生物多样性:基因、物种、生态系统三个层次,物种是概念中心。
▲酶的多样性:因为酶有专一性,而新陈代谢的反应一般都需要酶,所以细胞内的酶多种多样。
2.应激性:条件(受到刺激,做出反应),属于生理学范畴,▲植物应激性:向性运动(与生长素调节有关,根据受刺激的不同分为向光,向重力,向水,向肥等,主要原因是受单向刺激后生长素横向运输引起生长点激素不均而弯曲生长),感性运动(不定向刺激引起的局部运动,如花叶的开合);▲动物应激性:趋性(动物最基本的定向反应,原生动物以原生质调节如草履虫逃离食盐,多细胞动物以神经调节如昆虫或鱼的趋光,臭虫的趋热,寄生昆虫的趋化);非条件反射(先天遗传获得,形式固定,无需思考,有简单的如多细胞动物的趋性和人的膝跳反射,有复杂的如本能);条件反射(后天习得,形式多样,需要思考,有印随,模仿,判断和推理等)3.适应性:生物性状与环境相适应,长期的自然选择产生,属生态学范畴,分为形态结构的适应(如北极熊的体毛白色,这种不是应激性),另有生理功能的适应(如变色龙改变体色,生理学上为应激性,生态学上为适应性;仙人掌肉茎贮水功能很强,这就只是适应性,因为不是受刺激产生的现象)4.遗传性:对生物性状的起决定作用,因为性状主要由蛋白质来表现,而蛋白质受遗传物质的控制。
5.变异性:▲大小问题:有性生殖变异性大,因为除基因突变和染色体变异外还有基因重组,不利于保持亲本的性状,但有利于提高子代生命力,对进化更有利;无性生殖变异性小,因为不能基因重组,有利于保持亲本性状,但不利于提高子代生命力和进化。
生物信息学讲义第一章:生物信息学概述什么是生物信息学:又称计算生物学(computational biology),是生物学与信息学、计算机科学相互交叉形成的新兴学科,它应用数学、计算机科学的方法研究生物学问题,它所研究的主要对象是生物学的数据。
生物信息学是为了适应人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的需要产生的,最主要的应用是对人类基因组计划所得到的大量生物学数据进行存储、检索和分析。
目前生物信息学已被广泛的应用于医学、人类学、结构生物学和蛋白质组学(Proteomics)等研究领域。
生物信息学的研究内容:广义地说,生物信息学从事对基因组研究相关生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释。
这一定义包括了两层含义,一是对海量数据的收集、整理与服务,也就是管好这些数据;另一个是从中发现新的规律,也就是用好这些数据。
具体地说,生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头,找到基因组序列中代表蛋白质和RNA基因的编码区;同时,阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质,破译隐藏在DNA序列中的遗传语言规律;在此基础上,归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据,从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。
生物信息学还利用基因组中编码区的信息进行蛋白质空间结构的模拟和蛋白质功能的预测,并将此类信息与生物体和生命过程的生理生化信息相结合,阐明其分子机理,最终进行蛋白质、核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。
基因组信息学、蛋白质的结构计算与模拟以及药物设计,这三者紧密地围绕着遗传信息传递的中心法则,因而必然有机地连接在一起。
1、基因组序列数据的拼接和组装基因组研究的首要目标是获得人的整套遗传密码。
人的遗传密码有32亿个碱基,而目前DNA测序多采用鸟枪法(shotgun),每个反应只能读取几百到上千个碱基。
在进行测序前,首先应用物理方法将人的基因组打碎,得到基因组片段进行测序,然后再把这些片段重新拼接起来。
互联网生物信息资源 Bioinformatics Resources on the Internet罗静初 北京大学生物信息中心luojc@ /Half day on the web, saves you half month in the lab.- Alan Bleasby2000年2月2日,北京大学燕北园300多位教师的家用计算 机接入Internet;2001年2月12日,北京大学2000多个本 科生宿舍的计算机接入Internet.02022000 01011000 AGAGGAAABioMedX Bioinformatics网络时代的生命科学 和生物技术产业 讨论会 9-10 Apr 2001首届中国生物信息学 大会 11-13 Apr 2001从基本粒子到生物圈引自J Postlethwait & J Hopson著The Nature of Life,1989生物界病毒细菌引自Neil Campbell著Biology第4版,1996动物细胞植物细胞引自Neil Campbell著Biology第4版,1996细胞分裂引自Neil Campbell著Biology第4版,1996人类23对染色体DNA-遗传密码的携带者引自Neil Campbell著Biology第4版,1996引自Neil Campbell著Biology第4版,1996蜘蛛毒素 金属硫蛋白胰岛素蛋白酶光合作用受体Nature 171, 737-734 (1953) (C) Macmillan Publishers Ltd. Molecular structure of Nucleic Acids WATSON, J. D. & CRICK, F. H. C. Medical Research Council Unit for the Study of Molecular Structure of Biological Systems, Cavendish Laboratory, Cambridge.Figure 1A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid (D.N.A.). This structure has novel features which are of considerable biological interest.This figure is purely diagrammatic. The two ribbons symbolize the two phophate-sugar chains, and the horizonal rods the pairs of bases holding the chains together. The vertical line marks the fibre axis.“What’s Human Genome Project?” “One base One dollar!” - by a taxi driver (and a tax payer)Ureaplasma urealyticumBacillus subtilisDrosophila melanogasterRickettsia prowazekiiHelicobacter pyloriBuchnerasp. APSEscherichia coli大肠杆菌humanArabidopsis 拟南芥Thermotoga maritimaThermoplasma acidophilummouseCaenorhabitis elegansratBorrelia burgorferiPlasmodium falciparumBorrelia burgorferiAquifex aeolicusNeisseria meningitidis Z2491Mycobacteriu m tuberculosis种属 古细菌 真细菌已经完成 正在进行 9 31 13 177 127真核生物 5(14)数据引自/GOLD/图片引自/arkdb/sites.htmlInitial sequencing and analysis of the human genome [PDF]Nature 409, 860 - 921 (2001), 15 February 2001 International Human Genome Sequencing ConsortiumWhitehead Institute for Biomedical Research, Center for Genome Research: ERIC S. LANDER1*, LAUREN M. LINTON1, BRUCE BIRREN1*, CHAD NUSBAUM1*, MICHAEL C. ZODY1*, JENNIFER BALDWIN1, KERI DEVON1, KEN DEWAR1, MICHAEL DOYLE1, WILLIAM FITZHUGH1*, ROEL FUNKE1, DIANE GAGE1, KATRINA HARRIS1, ANDREW HEAFORD1, JOHN HOWLAND1, LISA KANN1, JESSICA LEHOCZKY1, ROSIE LEVINE1, PAUL MCEWAN1, KEVIN MCKERNAN1, JAMES MELDRIM1, JILL P. MESIROV1, CHER MIRANDA1, WILLIAM MORRIS1, JEROME NAYLOR1, CHRISTINA RAYMOND1, MARK ROSETTI1, RALPH SANTOS1, ANDREW SHERIDAN1, CARRIE SOUGNEZ1, NICOLE STANGE-THOMANN1, NIKOLA STOJANOVIC1, ARAVIND SUBRAMANIAN1 & DUDLEY WYMAN1 The Sanger Centre: JANE ROGERS2, JOHN SULSTON2*, RACHAEL AINSCOUGH2, STEPHAN BECK2, DAVID BENTLEY2, JOHN BURTON2, CHRISTOPHER CLEE2, NIGEL CARTER2, ALAN COULSON2, REBECCA DEADMAN2, PANOS DELOUKAS2, ANDREW DUNHAM2, IAN DUNHAM2, RICHARD DURBIN2*, LISA FRENCH2, DARREN GRAFHAM2, SIMON GREGORY2, TIM HUBBARD2*, SEAN HUMPHRAY2, ADRIENNE HUNT2, MATTHEW JONES2, CHRISTINE LLOYD2, AMANDA MCMURRAY2, LUCY MATTHEWS2, SIMON MERCER2, SARAH MILNE2, JAMES C. MULLIKIN2, ANDREW MUNGALL2, ROBERT PLUMB2, MARK ROSS2, RATNA SHOWNKEEN2 & SARAH SIMS2 Washington University Genome Sequencing Center ROBERT H. WATERSTON3*, RICHARD K. WILSON3, LADEANA W. HILLIER3, JOHN D. MCPHERSON3, MARCO A. MARRA3, ELAINE R. MARDIS3, LUCINDA A. FULTON3, ASIF T. CHINWALLA3, KYMBERLIE H. PEPIN3, WARREN R. GISH3, STEPHANIE L. CHISSOE3, MICHAEL C. WENDL3, KIM D. DELEHAUNTY3, TRACIE L. MINER3, ANDREW DELEHAUNTY3, JASON B. KRAMER3, LISA L. COOK3, ROBERT S. FULTON3, DOUGLAS L. JOHNSON3, PATRICK J. MINX3 & SANDRA W. CLIFTON3 US DOE Joint Genome Institute: TREVOR HAWKINS4, ELBERT BRANSCOMB4, PAUL PREDKI4, PAUL RICHARDSON4, SARAH WENNING4, TOM SLEZAK4, NORMAN DOGGETT4, JAN-FANG CHENG4, ANNE OLSEN4, SUSAN LUCAS4, CHRISTOPHER ELKIN4, EDWARD UBERBACHER4 & MARVIN FRAZIER4 Baylor College of Medicine Human Genome Sequencing Center: RICHARD A. GIBBS5*, DONNA M. MUZNY5, STEVEN E. SCHERER5, JOHN B. BOUCK5, ERICA J. SODERGREN5, KIM C. WORLEY5, CATHERINE M. RIVES5, JAMES H. GORRELL5, MICHAEL L. METZKER5, SUSAN L. NAYLOR6, RAJU S. KUCHERLAPATI7, DAVID L. NELSON & GEORGE M. WEINSTOCK8 RIKEN Genomic Sciences Center: YOSHIYUKI SAKAKI9, ASAO FUJIYAMA9, MASAHIRA HATTORI9, TETSUSHI YADA9, ATSUSHI TOYODA9, TAKEHIKO ITOH9, CHIHARU KAWAGOE9, HIDEMI WATANABE9, YASUSHI TOTOKI9 & TODD TAYLOR9 Genoscope and CNRS UMR-8030: JEAN WEISSENBACH10, ROLAND HEILIG10, WILLIAM SAURIN10, FRANCOIS ARTIGUENAVE10, PHILIPPE BROTTIER10, THOMAS BRULS10, ERIC PELLETIER10, CATHERINE ROBERT10 & PATRICK WINCKER10 GTC Sequencing Center:The Sequence of the Human Genome[PDF]J. Craig Venter, Mark D. Adams, Eugene W. Myers, Peter W. Li, Richard J. Mural, Granger G. Sutton, Hamilton O. Smith, Mark Yandell, Cheryl A. Evans, Robert A. Holt, Jeannine D. Gocayne, Peter Amanatides, Richard M. Ballew, Daniel H. Huson, Jennifer Russo Wortman, Qing Zhang, Chinnappa D. Kodira, Xiangqun H. Zheng, Lin Chen, Marian Skupski, Gangadharan Subramanian, Paul D. Thomas, Jinghui Zhang, George L. Gabor Miklos, Catherine Nelson, Samuel Broder, Andrew G. Clark,4 Joe Nadeau, Victor A. McKusick, Norton Zinder, Arnold J. Levine, Richard J. Roberts,8 Mel Simon, Carolyn Slayman, Michael Hunkapiller, Randall Bolanos, Arthur Delcher, Ian Dew, Daniel Fasulo, Michael Flanigan, Liliana Florea, Aaron Halpern, Sridhar Hannenhalli, Saul Kravitz, Samuel Levy, Clark Mobarry, Knut Reinert, Karin Remington, Jane Abu-Threideh, Ellen Beasley, Kendra Biddick, Vivien Bonazzi, Rhonda Brandon, Michele Cargill, Ishwar handramouliswaran, Rosane Charlab, Kabir Chaturvedi, Zuoming Deng, Valentina Di Francesco, Patrick Dunn, Karen Eilbeck, Carlos Evangelista, Andrei E. Gabrielian, Weiniu Gan, Wangmao Ge, Fangcheng Gong, Zhiping Gu, Ping Guan, Thomas J. Heiman, Maureen E. Higgins, Rui-Ru Ji, Zhaoxi Ke, Karen A. Ketchum, Zhongwu Lai, Yiding Lei, Zhenya Li, Jiayin Li, Yong Liang, Xiaoying Lin, Fu Lu, Gennady V. Merkulov, Natalia Milshina, Helen M. Moore, Ashwinikumar K Naik, Vaibhav A. Narayan, Beena Neelam, Deborah Nusskern, Douglas B. Rusch, Steven Salzberg, Wei Shao, Bixiong Shue, Jingtao Sun, Zhen Yuan Wang, Aihui Wang, Xin Wang, Jian Wang, Ming-Hui Wei, Ron Wides, Chunlin Xiao, Chunhua Yan, Alison Yao, Jane Ye, Ming Zhan, Weiqing Zhang, Hongyu Zhang, Qi Zhao, Liansheng Zheng, Fei Zhong, Wenyan Zhong, Shiaoping C. Zhu, Shaying Zhao, Dennis Gilbert, Suzanna Baumhueter, Gene Spier, Christine Carter, Anibal Cravchik, Trevor Woodage, Feroze Ali, Huijin An, Aderonke Awe, Danita Baldwin, Holly Baden, Mary Barnstead, Ian Barrow, Karen eeson, Dana Busam, Amy Carver, Angela Center, Ming Lai Cheng, Liz Curry, Steve Danaher, Lionel Davenport, Raymond Desilets, Susanne Dietz, Kristina Dodson, Lisa Doup, Steven Ferriera, Neha Garg, Andres Gluecksmann, Brit Hart, Jason Haynes, Charles Haynes, Cheryl Heiner, Suzanne Hladun, Damon Hostin, Jarrett Houck, Timothy Howland, Chinyere Ibegwam, Jeffery Johnson, Francis Kalush, Lesley Kline, Shashi Koduru, Amy Love, Felecia Mann, David May, Steven McCawley, Tina McIntosh, Ivy McMullen, Mee Moy, Linda Moy, Brian Murphy, Keith Nelson, Cynthia Pfannkoch, Eric Pratts, Vinita Puri, Hina Qureshi, Matthew Reardon, Robert Rodriguez, Yu-Hui Rogers, Deanna Romblad, Bob Ruhfel, Richard Scott, Cynthia Sitter, Michelle Smallwood, rin Stewart, Renee Strong, Ellen Suh, Reginald Thomas, Ni Ni Tint, Sukyee Tse, Claire Vech, Gary Wang, Jeremy Wetter, Sherita Williams, Monica Williams, Sandra Windsor, Emily Winn-Deen, Keriellen Wolfe, Jayshree Zaveri, Karena Zaveri, Josep F. Abril,4 Roderic Guigó,4 Michael J. Campbell, Kimmen V. Sjolander, Brian Karlak, Anish Kejariwal, Huaiyu Mi, Betty Lazareva, Thomas Hatton, Apurva Narechania, Karen Diemer, Anushya Muruganujan, Nan Guo, Shinji Sato, Vineet Bafna, Sorin Istrail, Ross Lippert, Russell Schwartz, Brian Walenz, Shibu Yooseph, David Allen, Anand Basu, James Baxendale, Louis Blick, Marcelo Caminha, John Carnes-Stine, Parris Caulk, Yen-Hui Chiang, My Coyne, Carl Dahlke, Anne Deslattes Mays, Maria Dombroski, Michael Donnelly, Dale Ely, Shiva Esparham, Carl Fosler, Harold Gire, Stephen Glanowski, Kenneth Glasser, Anna Glodek, Mark Gorokhov, Ken Graham, Barry Gropman, Michael Harris, Jeremy Heil, Scott Henderson, Jeffrey Hoover, Donald Jennings, Catherine Jordan, James Jordan, John Kasha, Leonid Kagan, Cheryl Kraft, Alexander Levitsky, Mark Lewis, Xiangjun Liu, John Lopez, Daniel Ma, William Majoros, Joe McDaniel, Sean Murphy, Matthew Newman, Trung Nguyen, Ngoc Nguyen, Marc Nodell, Sue Pan, Jim Peck, Marshall Peterson, William Rowe, Robert Sanders, John Scott, Michael Simpson, Thomas Smith, Arlan Sprague, Timothy Stockwell, Russell Turner, Eli Venter, Mei Wang, Meiyuan Wen, David Wu, Mitchell Wu, Ashley Xia, Ali Zandieh, Xiaohong ZhuID AC SV DT DT DE KW OS OC OC OC OC RN RA RT RT RL RN RP RA RT RL RL RL DR DR DR FH FH FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT FT SQPSPPF1 standard; RNA; PLN; 1523 BP. Y12618; Y12618.1 30-JUN-1997 (Rel. 52, Created) 02-FEB-1999 (Rel. 58, Last updated, Version 4) Pisum sativum mRNA for PPF-1 protein ppf-1 gene; PPF-1 protein. Pisum sativum (pea) Eukaryota; Viridiplantae; Streptophyta; Embryophyta; Tracheophyta; euphyllophytes; Spermatophyta; Magnoliophyta; eudicotyledons; core eudicots; Rosidae; eurosids I; Fabales; Fabaceae; Papilionoideae; Pisum. [1] Zhu Y., Zhang Y., Luo J., Davies P.J., Ho D.T.H.; "PPF-1, a post-floral-specific gene expressed in short-day-grown G2 pea, may be important for its never-senescing phenotype"; Gene 208:1-6(1998). [3] 1-1523 Zhang Y.; ; Submitted (02-FEB-1999) to the EMBL/GenBank/DDBJ databases. Y. Zhang, Peking University, Box 28, College of Life Sciences, Beijing, 100871, PRC Demeter; Y12618; Y12618. MENDEL; 14275; Pissa;2332;14275. SPTREMBL; O04699; O04699. Key Location/Qualifiers source 1..1523 /db_xref="taxon:3888" /organism="Pisum sativum" /strain="G2" /dev_stage="pre-floral seedlings" /tissue_type="apical bud" /clone_lib="lambda ZAPII" CDS 48..1376 /db_xref="SPTREMBL:O04699" /gene="ppf-1" /product="PPF-1 protein" /protein_id="CAA73179.1" /translation="MAKTLISSPSFLGTPLPSLHRTFSPNRTRLFTKVQFSFHQLPPIQ SVSHSVDLSGIFARAEGLLYTLADATVAADAAASTDVAAQKNGGWFGFISDGMEFVLKV LKDGLSSVHVPYSYGFAIILLTVIVKAATLPLTKQQVESTLAMQNLQPKIKAIQERYAG NQERIQLETSRLYTQAGVNPLAGCLPTLATIPVWIGLYQALSNVANEGLLTEGFLWIPS LGGPTSIAARQSGSGISWLFPFVDGHPLLGWYDTAAYLVLPVLLIVSQYVSMEIMKPPQ TNDPNQKNTLLIFKFLPLMIGYFSLSVPSGLTIYWFTNNVLSTAQQVWLRKLGGAKPAV NENAGGIITAGQAKRSASKPEKGGERFRQLKEEEKKKKLIKALPVEEVQPLASASASND GSDVENNKEQEVTEESNTSKVSQEVQSFSRERRSKRSKRKPVA" Sequence 1523 BP; 421 A; 325 C; 311 G; 466 T; 0 other; ctcaagcctt caagcctgaa gcgtctcgta cacaaacctt ctcatccatg gcgaagacac 60 tgatttcttc tccatcattc ctcggtactc cacttccttc acttcaccgt actttctccc 120 ctaatcgcac caggcttttc accaaagttc aattcagttt ccaccaactt cctccgattc 180 . . . . . . ggaccacata catttgtttg tagtttatag taagttttgt atatgtcaaa cagtttgtat 1440 catttttggg ttgacaattt tattgaacat gttatttaat catgcaaaat atcttttgtt 1500 tcatttaagt tccacatgtt agc 1523//SWISS-PROT: TXH1_SELHU (P56676) HUWENTOXIN-I (HWTX-I). Chinese bird spider). DISULFID 2-17 9-22 16- 29• 编号:U00096 • 名称:Escherichia coli • 菌株: K-12 MG1655 • 基因数:4293个 • 碱基数:4639221 bp生物信息的开发和应用• 以核酸蛋白质等生物大分子为主要研究对象 • 以信息、数理、计算机科学为主要研究手段 • 以计算机网络为主要研究环境 • 以计算机软件为主要研究工具 • 对序列数据进行存储、管理、注释、加工 • 对各种数据库进行查询、搜索、比较、分析 • 构建各种类型的专用数据库信息系统 • 研究开发面向生物学家的新一代计算机软件生物信息学研究• 利用数理统计、模式识别、动态规划、密码解读、语 意解析、信令传递、神经网络、遗传算法以及隐马氏 模型等各种方法 • 对序列、结构数据进行定性和定量分析,从中获取基 因编码、基因调控、序列-结构-功能关系等理性知识 • 阐明细胞、器官和个体的发生、发育、病变、衰亡的 基本规律和时空联系 • 探索生命起源、生物进化、生命本质等重大理论问 题,最终建立“生物学周期表”生物信息学 – 研究方向• • • • • • • • • 基因组序列装配 基因识别 基因功能预报 基因多态性分析 基因进化 mRNA结构预测 基因芯片设计 基因芯片数据分析 疾病相关基因分析 • • • • • • • • • 蛋白质序列分析 蛋白质家族分类 蛋白质结构预测 蛋白质折叠研究 代谢途径分析 转录调控机制 蛋白质芯片设计 蛋白质芯片数据分析 药物设计生物进化引自Neil Campbell著Biology第4版,996“Daday, where I’m from?” “Mum, why I’m different from Sally?”Discovery can not be waited!• 世界上每分钟有10个儿童死于营养不良• 每小时有11个美国人死于用药不当 • 爱兹病毒每天在一个病人身上扩增一亿倍理论 生物学数 信据 息 识 论实验 生物学计算 生物学知 理国际著名生物信息中心 Bioinformatics CentresNCBI EBI National Center for Biotechnology Information (US) European Bioinformatics Institute (EU)HGMP Human Genome Mapping Project Resource Centre (UK ) ExPASy Expert of Protein Analysis System (Switzerland ) CMBI Centre of Molecular and Biomolecule (The Netherlands)ANGIS National Genome Information Service (Australia) NIG BIC National Institute of Genetics (Japan) National Bioinformatics Centre (Singapore)欧洲分子生物学网络组织 (EMBnet) European Molecular Biology NetworkEMBnet为国际著名生物信息学组织,为世界各国提供生物 信息资源,并合作进行生物信息的研究、开发、应用和人 才培训。
生物信息学论坛生物信息学是当前生物科学领域中一个日益重要的分支,其主要目的是利用计算机技术、统计学方法和算法等手段对生物信息进行分析和解读,以期能够更好地理解生命本质、揭示生命规律和挖掘生物学研究的新方向,促进生物学的创新和发展。
随着生物大数据的不断积累和计算机硬件及软件的快速发展,生物信息学在多个领域中得到了广泛应用,例如基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等,为生物学研究提供了新的思路和工具。
以下将结合实际案例对生物信息学在不同领域中所发挥的作用和挑战进行探讨,同时也会对生物信息学的发展前景进行一定的展望和思考。
基因组学与生物信息学基因组学是研究生物体遗传材料组成、结构、功能及演化规律等方面的一个学科。
随着第一批重要生物体基因组的测序完成,包括小鼠(mouse)、大蜜蜂(honeybee)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等,基因组学研究日渐成熟,并迅速地向以人类基因组研究为主导的方向转移。
大规模、高通量的深度测序技术的出现和广泛应用,则为基因组学研究提供了新的契机。
同时,基因组学进一步促进了生物信息学的发展。
生物信息学技术在基因组学中的应用主要包括基因组序列比对、基因组注释、蛋白质预测等。
其中,基因组序列比对是基因组学研究中的一个重要环节。
通过基因组比对,可以对不同生物中的同源基因结构、编码区间、花粉等信息进行比较和分析。
近年来,大规模基因组比对已经演变为基因组间比较和基因家族分析,为基因组进化研究、基因功能分析和生物物种间分子进化关系研究提供了强有力的支持。
此外,基因组注释是一项关键的研究内容,其对于基因功能分析、基因家族研究以及基因转录调控机制的探究具有非常重要的意义。
生物信息学应用于基因组注释中,主要包括基因识别、功能标注、剪接变异分析等。
其中,基因识别指的是在不同基因组全序列中寻找基因编码区、启动子、终止子、内含子和UTR(untranslated region)等的工作。