2.生物信息数据库

生物信息数据库的构建和管理研究随着生物学的逐步深入，越来越多的生物信息需要进行收集、整合和存储。

生物信息数据库的构建和管理成为了一个备受关注的领域。

它们不仅可以为科学研究提供重要的数据资料，同时也可以为学术交流和产业应用做出极大的贡献。

一、生物信息数据库的意义生物信息数据库是为研究生命科学而建立的集合性资料库，它是一个备受科学研究者和医学工作者欢迎的资源。

生物信息数据库可以用来存储和共享不同组织和实验室中的实验数据、观测结果和分析结果。

利用生物信息数据库，研究者们可以更方便的共享数据、访问信息，并且能够开展更高水平的数据挖掘和分析工作，从而推进生物学和医疗健康领域的变革和进步。

二、生物信息数据库构建的几个关键步骤生物信息数据库的构建是一个繁琐且复杂的过程。

具体来说，它包括了以下几个关键步骤：1、收集数据构建生物信息数据库的第一步是收集数据。

需要的数据可能来自于实验室、病理数据、临床测试数据或者电子医疗记录等不同的来源，需要考虑到收集到的数据是否有价值、可靠和完整，确保它们可以用于后续的数据分析和挖掘。

2、清理数据在收集数据之后，需要进行数据的清理。

数据清理的作用是去除错误、重复和缺少的数据，以确保数据的质量和完整性。

同时，还需要对数据进行转化，使其适合于不同的数据模型和数据存储结构。

3、建立数据库在数据清理之后，需要建立一个稳定可靠的数据库。

要确保数据库的数据模型、数据存储结构和扩展性能够与未来可能出现的需求相适应。

同时还需要考虑到数据库的性能需求和安全性。

4、填充数据库建立好数据库之后，需要将数据填充进去。

这个过程需要借助于数据导入和数据迁移工具，确保数据的顺利导入和转换。

在数据填充的过程中，还需要进行数据验证和数据校准，以确保数据的准确性和实用性。

5、实现数据分析与挖掘最后，需要实现数据库的数据分析和挖掘功能。

主要包括数据预处理、数据挖掘和数据可视化等方面。

这个过程需要借助于专业的数据分析工具和算法，确保数据分析和挖掘的准确性和结果可信度。

生物信息学复习资料第一章1、什么是生物信息学？生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义2、BIOINFORMATICS这个词是谁提出的？林华安3、生物信息学的发展经过了哪些阶段？前基因组时代、基因组时代、后基因组时代4、HGP是什么意思？什么时候开始？什么时候全部结束？人类基因组计划、1990.10、20035、生物信息学的研究对象是什么？6、生物信息学的研究内容有哪些？获取人和各种生物的完整基因组、新基因的发现、SNP分析（单核苷酸多态性：single nucleotide polymorphism,SNP）、非编码区信息结构与分析、生物进化；全基因组的比较研究、蛋白质组学研究、基因功能预测、新药设计、遗传疾病的研究以及关键基因鉴定、生物芯片7、学习生物信息学的目的是什么？阐明和理解大量数据所包含的生物学意义第二章1、生物信息数据库有哪些要求？时间性、注释、支撑数据、数据质量、集成性2、生物信息数据库分为哪几级，每一级是如何让定义的，每一级各包含哪些数据库？一级数据库二级数据库；一级数据库：数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释二级数据库：对原始生物分子数据进行整理、分类的结果，是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的一级数据库：包括基因组数据库、核酸和蛋白质一级结构数据库、生物大分子(主要是蛋白质)三维空间结构数据库二级数据库：根据生命科学不同研究领域的实际需要，对基因组图谱、核酸和蛋白质序列、蛋白质结构以及文献等数据进行分析、整理、归纳、注释，构建具有特殊生物学意义和专门用途的数据库3、请列出至少三个国际知名生物信息中心网站、至少三个核酸数据库、至少三个蛋白数据库。

网站：NCBI、EBI、SIB、HGMP、CMBI、ANGIS、NIG、BIC核酸数据库：EMBL、DDBJ、GenBank蛋白质序列数据库：PIR（Protein Information Resource）、SWISS-PROT、TrEMBL、UniProt、NCBI生物大分子数据库：PDB（Protein Data Bank）蛋白质结构分类数据库SCOP、蛋白质二级结构数据库DSSP、蛋白质同源序列比对数据库HSSP4、NCBI和EBI使用的搜索引擎分别是什么？NCBI提取工具：Entrez EBI提取工具：SRS65、GENBANK使用的基本信息单位是什么，包括哪几个部分，最后以什么字符结尾？基本信息单位：GBFF（GenBank flatfile, GenBank平面文件）格式：GBFF是GenBank数据库的基本信息单位，是最为广泛使用的生物信息学序列格式之一哪几个部分：头部包含整个记录的信息（描述符）、第二部分包含了注释这一记录的特性、第三部分是核苷酸序列本身最后字符：所有序列数据库记录都在最后一行以“//”结尾6、什么是Refseq？The Reference Sequence database 参考序列数据库RefSeq数据库，即RefSeq参考序列数据库，美国国家生物信息技术中心（NCBI）提供的具有生物意义上的非冗余的基因和蛋白质序列7、FASTA格式有哪些部分组成，以什么字符开始？8.NCBI的在线和离线序列提交软件是什么？在线提交软件：Bankit 离线提交软件:Sequin第三章1、什么是同源、直系同源、旁系同源？同源性和相似性有什么区别？同源性：两条序列有一个共同的进化祖先，那么它们是同源的相似性：序列间相似性的量度同源性和相似性的区别：同源性是序列同源或者不同源的一种论断，而相似性或者一致性是一个序列相关性的量化，是两个不同的概念直系同源（orthology）：不同物种内的同源序列旁系同源（paralogy）：同一物种内的同源序列2、什么是序列比对、全局比对、局部比对？序列比对的关键问题是什么？序列比对：根据特定的计分规则，将两个或多个符号序列按位置比较排列后，得到最具相似性的排列的过程。

收稿日期:2005)02)29作者简介:姜 鑫(1980)),女,毕业于北京交通大学经济管理学院信息管理与信息系统专业,黑龙江大学信息管理学院助教。

生物信息学数据库及其利用方法姜 鑫(黑龙江大学信息管理学院,哈尔滨150080)1摘 要2 阐述了生物信息学数据库在生物信息学的发展过程中发挥的巨大作用;介绍了世界上主要的生物信息学数据库及其分类和特点;论述了如何利用生物信息学数据库;最后,对利用国际生物信息学数据库促进我国生物信息学的发展做出了展望。

1关键词2 数据库;生物信息学;序列比对;数据挖掘;知识发现1Abstract 2 In the development of bioinformatics,the bioinformatics databases make great contribution to i t.This paper introduces the main bioinformatics databases in the world and generalizes their algorithms and characters.A-l so discuss how to use bioinformatics databases.Fi nally,outline a perspective of using international bioinformatics databases to accelerate the develop ment of bioinformatics in China.1Key words 2 database;bioinformatics;alignmen t;data mining;KDD1中图分类号2G2031文献标识码2B1文章编号21008-0821(2005)06-0185-031 生物信息学数据库的产生从20世纪80年代末开始,伴随着人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的启动,生物信息学(Bioin -formatics)这一由生物学、化学、物理、数学、信息科学和计算机科学等多学科交叉产生的新兴学科蓬勃发展,并被许多著名科学家称为21世纪自然科学的核心领域。

高三生物知识点：遗传工程和生物技术遗传工程和生物技术是现代生物科学的重要组成部分，也是高考生物考试的热点内容。

本文将详细解析高三生物知识点，帮助大家更好地理解和掌握遗传工程和生物技术。

一、遗传工程遗传工程，又称基因工程，是指按照人们的意愿，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

1.1 基因工程的基本操作步骤（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入方法也不一样。

例如，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测有DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定有抗虫鉴定、抗病鉴定和活性鉴定等。

1.2 基因工程的应用（1）农业：转基因作物、转基因动物和转基因微生物等。

（2）医学：基因治疗、基因诊断和基因制药等。

（3）环境保护：生物降解、生物修复等。

二、生物技术生物技术是指利用生物体（包括微生物、植物、动物细胞和组织）或其成分来研究和解决生物学问题，或开发新的生物产品的一门综合技术。

2.1 细胞工程细胞工程是以细胞为基本单位，通过细胞培养、细胞融合、核移植等技术，实现细胞增值、分化、调控和应用的一门技术。

（1）动物细胞培养：原理、条件、应用等。

（2）植物组织培养：原理、条件、应用等。

（3）动物细胞融合：方法、应用等。

（4）植物体细胞杂交：方法、应用等。

2.2 酶工程酶工程是利用酶的催化作用，通过对酶的改造和应用，实现生物化学反应的一门技术。

（1）酶的特性：来源、分类、作用机理等。

1.生物信息学：研究大量生物数据复杂关系的学科，其特征是多学科交叉，以互联网为媒介，数据库为载体。

利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析，并以生物学知识对结果进行解释。

2.二级数据库：在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来，是对生物学知识和信息的进一步的整理。

3.FASTA序列格式：是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串，大于号（>）表示一个新文件的开始，其他无特殊要求。

4.genbank序列格式：是GenBank 数据库的基本信息单位，是最为广泛的生物信息学序列格式之一。

该文件格式按域划分为4个部分：第一部分包含整个记录的信息（描述符）；第二部分包含注释；第三部分是引文区，提供了这个记录的科学依据；第四部分是核苷酸序列本身，以“//”结尾。

5.Entrez检索系统：是NCBI开发的核心检索系统，集成了NCBI的各种数据库，具有链接的数据库多，使用方便，能够进行交叉索引等特点。

6.BLAST：基本局部比对搜索工具，用于相似性搜索的工具，对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。

P947.查询序列（query sequence）：也称被检索序列，用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。

P988.打分矩阵（scoring matrix）：在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。

包括基于理论（如考虑核酸和氨基酸之间的类似性）和实际进化距离（如PAM）两类方法。

P29 9.空位（gap）：在序列比对时，由于序列长度不同，需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果，这样在其中一序列上产生中断现象，这些中断的位点称为空位。

P2910.空位罚分：空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影响，序列中的空位的引入不代表真正的进化事件，所以要对其进行罚分，空位罚分的多少直接影响对比的结果。