生物信息学_常用数据库介绍_20131204

生物信息学数据库分类整理汇总生物信息学数据库是存储和管理生物学领域的大量数据的重要工具和资源，对于生物信息学研究、基因组学、蛋白质组学、转录组学等领域的研究具有重要的意义。

本文将对生物信息学数据库进行分类整理和汇总，方便生物信息学研究者更好地使用和了解这些数据库。

1.基因组数据库：- GenBank：美国国家生物技术信息中心（NCBI）维护的基因序列数据库，包含已知基因的核酸序列。

- Ensembl：英国恩格斯尔基因组项目维护的一个综合性基因组数据库，包含多种物种的基因组数据。

- UCSC Genome Browser：加利福尼亚大学圣克鲁兹分校开发的一个基因组浏览器，提供多种物种的基因组序列和注释信息。

2.蛋白质数据库：- UniProt：一个综合性的蛋白质数据库，集成了多个蛋白质序列和注释信息资源。

- Protein Data Bank (PDB)：存储大量已解析的蛋白质结构数据的数据库，提供原子级别的结构信息。

- Protein Information Resource (PIR)：收集和整理蛋白质序列、结构和功能信息的数据库。

3.转录组数据库：- NCBI Gene Expression Omnibus (GEO)：存储和共享大量的高通量基因表达数据的数据库。

- ArrayExpress：欧洲生物信息学研究所（EBI）开发的一个基因表达数据库，包含多种生物组织和疾病的表达数据。

4.疾病数据库：- Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM)：记录人类遗传疾病和相关基因的数据库。

- Orphanet：收集和整理罕见疾病和相关基因的数据库。

5.代谢组数据库：- Human Metabolome Database (HMDB)：一个综合性的人类代谢物数据库，包括代谢产物的结构和功能信息。

- Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)：包含多种生物体代谢途径的数据库。

生物信息学中的数据库和计算工具生物信息学是一门综合性学科，应用范围十分广泛。

生物信息学研究的是生物体内的遗传信息的获取、存储、分析和应用。

它结合了生物学、信息学、计算机科学、数学等多个学科，旨在解决生物大数据的存储、分析和挖掘问题。

本文将介绍生物信息学中的数据库和计算工具，以及它们在生物信息学中的应用。

一、生物信息学中的数据库生物信息学中的数据库是受到生物学家和计算机科学家制作和维护的存储和组织生物数据的资源。

这些数据库包括基因组、蛋白质、代谢、信号转导、基因表达谱等生物信息学数据库。

生物信息学中的数据库已经成为研究生物学的常规工具，研究人员可以通过分析数据库中的信息来更好地理解生物学现象。

1. 基因组数据库基因组数据库是生物信息学中最重要的数据库之一。

它存储了各种物种的基因组信息。

基因组数据库的应用包括基因预测、基因注释、基因功能鉴定、基因组进化分析等。

最知名的基因组数据库包括 GenBank、EMBL、Ensembl 等。

其中 GenBank 是最大的公共基因组数据库之一，它由美国国家生物技术信息中心（NCBI）维护。

2. 蛋白质数据库蛋白质数据库是存储蛋白质结构和序列信息的数据库。

其中，PDB是最著名的蛋白质数据库之一，它提供了大量的蛋白质三维结构的信息。

此外，UniProt 是另一重要的蛋白质数据库，它整合了多个独立的蛋白质数据库，提供了关于蛋白质序列、结构和功能的详细信息。

3. 引用数据库引用数据库存储了生物学家在论文、会议和其他出版物中发表的研究结果。

它们经常被生物信息学家用于构建生物信息学算法的基础，并分析特定领域的研究趋势。

PubMed 和 Web of Science 是引文数据库的代表性例子。

二、生物信息学中的计算工具随着数据量的增加和分析复杂度的提高，生物信息学中出现了大量的计算工具用于帮助生物科学家完成各种分析任务。

这些工具包括序列比对、序列拼接、批量序列处理、统计分析、数据可视化、机器学习等。

常用的生物数据库（一）引言概述：本文将介绍一些常用的生物数据库，这些数据库在生命科学研究中起到了重要的作用。

生物数据库是存储和管理生物学数据的平台，为科学家们提供了丰富的数据资源，便于他们进行进一步的研究和分析。

在本文中，我们将介绍五个常用的生物数据库，分别是A数据库、B数据库、C数据库、D数据库和E数据库。

正文：一、A数据库1. A数据库是一个广泛应用于基因组学研究的生物数据库。

2. A数据库提供了大量的基因序列和蛋白质序列，以及与这些序列相关的注释信息。

3. A数据库还提供了丰富的基因组数据和表达数据，可以帮助研究人员了解基因的功能和调控机制。

4. A数据库还提供了工具和资源，用于基因组比较和功能注释分析。

5. A数据库不仅仅适用于基础研究，也为生物技术和药物开发提供了重要的数据支持。

二、B数据库1. B数据库是一个专门用于蛋白质相关研究的生物数据库。

2. B数据库提供了大量的蛋白质序列和结构信息，以及与这些蛋白质相关的功能和互作信息。

3. B数据库还提供了工具和资源，用于预测蛋白质结构和功能，并对蛋白质相互作用网络进行分析。

4. B数据库不仅仅适用于基础研究，也为药物设计和生物工程提供了重要的数据支持。

5. B数据库的数据来源于多个实验室的研究成果，经过严格的质量控制和标准化处理。

三、C数据库1. C数据库是一个应用于植物研究的生物数据库。

2. C数据库提供了大量的植物基因组数据和表达数据，以及与这些数据相关的注释信息和功能注释分析结果。

3. C数据库还提供了工具和资源，用于植物基因功能分析和代谢途径研究。

4. C数据库不仅仅适用于基础研究，还为农业和生物能源领域的研究提供了重要的数据支持。

5. C数据库的数据来源于多个研究机构和实验室的合作项目，经过严格的数据收集和整理。

四、D数据库1. D数据库是一个广泛应用于微生物研究的生物数据库。

2. D数据库提供了大量的微生物基因组数据和表达数据，以及与这些数据相关的功能注释信息和分类信息。

生物大数据技术在生物信息学研究中的重要数据库介绍生物信息学是利用生物学、计算机科学和统计学等多个学科的知识和技术研究生物信息的一门交叉学科。

近年来，随着高通量测序技术和大规模实验方法的发展，大量的生物信息数据积累起来，对于科学家来说，如何有效地管理和分析这些生物信息数据成为一项重要的任务。

生物大数据技术应运而生，成为解决这一问题的重要工具之一。

在生物大数据技术的支持下，科学家们逐渐构建了许多重要的数据库，为生物信息学研究提供了丰富的资源。

本文将介绍一些在生物信息学研究中起重要作用的数据库。

1. 基因组数据库基因组数据库是存储各种生物的基因组序列和相关信息的数据库。

其中，NCBI GenBank和ENSEMBL是两个非常重要的基因组数据库。

NCBI GenBank是一个庞大的公共数据库，存储了全球各种生物的基因组序列和其他关联信息。

ENSEMBL则是一个整合了多个数据库的资源，提供了全面的基因组序列和功能注释信息。

这些基因组数据库不仅为科学家们提供了基因组资源和注释信息，还为进一步的基因功能研究提供了重要的支持。

2. 蛋白质数据库蛋白质数据库是存储蛋白质序列和相关信息的数据库。

UniProt是最为知名和广泛使用的蛋白质数据库之一，它整合了多个已知蛋白质数据库的信息，包含了对蛋白质的功能、结构和相互作用等方面的注释。

此外，PDB是存储蛋白质三维结构信息的重要数据库，为研究蛋白质结构和功能提供了宝贵的资源。

蛋白质数据库的建立和维护为研究人员提供了更准确和全面的蛋白质信息，促进了蛋白质研究的深入开展。

3. 转录组数据库转录组数据库存储了各种生物体在特定条件下的转录组信息，包括基因的表达水平、调控网络和功能注释信息等。

GEO和EBI ArrayExpress是两个重要的转录组数据库。

GEO是一个公共数据库，包含了从全基因组水平到单基因水平的转录组数据，研究人员可以通过GEO访问到大量已发布的转录组数据。

EBI ArrayExpress是一个整合了全球转录组数据的资源，为用户提供了数据访问、分析和比较的功能。

生物信息学中常用的数据类型和数据库类型
在生物信息学中，常用的数据类型包括：
1. 基因组序列数据：包括DNA和RNA序列的原始数据，如FASTA格式或FASTQ格式。

2. 转录组数据：包括基因表达谱、剪接变异等，如RNA-seq数据。

3. 蛋白质序列数据：包括蛋白质的氨基酸序列，如UniProt数据库。

4. 基因组结构数据：包括基因位置、外显子、内含子等信息。

5. 遗传变异数据：包括SNP、INDEL、CNV等遗传变异信息。

6. 蛋白质结构数据：包括蛋白质的三维空间结构，如PDB数据库。

在生物信息学中，常用的数据库类型包括：
1. 基因组数据库：如NCBI GenBank、ENSEMBL等，存储基因组序列和注释信息。

2. 转录组数据库：如NCBI SRA、ENA等，存储RNA-seq和其他转录组数据。

3. 蛋白质数据库：如UniProt、Swiss-Prot等，存储蛋白质序列和注释信息。

4. 遗传变异数据库：如dbSNP、ClinVar等，存储遗传变异信息。

5. 蛋白质结构数据库：如PDB、CATH等，存储蛋白质的三维结构信息。

6. 功能注释数据库：如GO数据库、KEGG数据库等，存储基因和蛋白质的功能注释信息。

7. 互作数据库：如STRING数据库、BioGRID数据库等，存储基因和蛋白质之
间的相互作用信息。

常用的生物数据库（二）引言概述：生物数据库是生物信息学领域的重要工具，可以帮助研究人员存储、管理和共享生物数据。

本文将介绍常用的生物数据库（二），以便研究人员更好地利用这些资源进行生物学研究。

正文内容：一、蛋白质相互作用数据库1. STRING数据库：提供蛋白质相互作用预测和注释功能。

2. IntAct数据库：收集整理蛋白质相互作用数据，提供数据检索和分析工具。

3. BioGRID数据库：整合多种物种的蛋白质相互作用数据，并提供丰富的功能注释。

二、基因组数据库1. GenBank数据库：包含大量的序列数据，包括基因组、转录本和蛋白质序列等。

2. ENSEMBL数据库：集成了各种生物信息学工具，提供全面的基因组注释信息。

3. UCSC数据库：基于人类基因组构建的浏览器，提供详细的基因组注释和可视化功能。

三、表达谱数据库1. GEO数据库：收集了大量的基因表达谱数据，可进行数据检索和分析。

2. ArrayExpress数据库：包含了来自各种高通量技术的表达谱数据，提供数据下载和分析工具。

3. TCGA数据库：整合了多种癌症的基因表达数据，可进行差异表达和生存分析等研究。

四、突变数据库1. dbSNP数据库：记录了常见的单核苷酸多态性（SNP）数据，是研究遗传变异的重要资源。

2. COSMIC数据库：专注于癌症相关的突变数据，包含了大量的突变谱系和功能注释信息。

3. ClinVar数据库：整合了与人类疾病相关的遗传变异数据，提供临床相关的注释信息。

五、药物数据库1. DrugBank数据库：收录了大量的药物信息，包括结构、作用机制和药理学数据等。

2. PubChem数据库：提供了大量的小分子化合物数据，可进行化学结构搜索和药物筛选等研究。

3. ChEMBL数据库：整合了化合物活性数据和药物靶点信息，可用于药物发现和优化。

总结：生物数据库为生物学研究提供了丰富的数据资源和分析工具。

蛋白质相互作用数据库、基因组数据库、表达谱数据库、突变数据库和药物数据库是常用的生物数据库之一。

常用生物信息学数据库生物信息学基础入门第一讲常用生物信息学数据库（1学时）•生物信息学的简介、发展和应用•常用生物信息学数据库的概况•NCBI、UCSC数据库的介绍和使用第二讲癌症相关数据库（1学时）•癌症相关数据库的概况•TCGA数据库的介绍和使用•TCGA数据的下载和解读•TCGA数据的在线分析工具第三讲基因功能富集分析（1学时）•基因本体数据库GO及注释•生物学通路KEGG及注释•基因功能富集分析第四讲基因调节网络分析（1学时）•蛋白互作、转录因子调节关系数据库的介绍和使用•非编码RNA调节网络数据库的介绍和使用•基因网络图的展示、Cytoscape软件的介绍和使用第五讲基于公共数据库进行课题研究的案例分析（1.5学时）•实例讲解GEO数据的下载、处理和分析•实例讲解TCGA数据的下载、处理和分析这节课的主要内容•生物信息学的概念•生物信息学发展的背景•生物信息学的发展阶段•生物信息学的研究领域•常用生物医学数据库•NCBI: Gene、GEO•UCSC: Genome Browser、Table Browser生物信息学的概念生物信息学（bioinformatics），是在生命科学的研究中，利用计算机科学、信息技术、应用数学以及统计学方法对生物信息进行采集、处理、存储、传播、分析和解释的学科。

生物信息学发展的背景•人类基因组计划（ human genome project, HGP）是由美国科学家Robert Sinsheimer 于1985年5月率先提出（但是当时美国NIH不感兴趣）。

•经过多位科学家的努力，终于将HGP提上美国政府预算，并于1990年正式启动。

•预计2005年（15年的时间），将人类基因组的DNA序列全部测定，把人体内约2.5万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的图谱。

•美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。

•我国于1999年7月加入人类基因组计划，得到完成人类3号染色体短臂上一个约30Mb区域（约3000万个碱基对）的测序任务，该区域约占人类整个基因组的1％，称之为“1%计划”。

生物信息学数据库综述摘要本文对生物信息学常见的数据库进行了汇总。

常见数据库分为三类：核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、三维分子结构数据库。

并分别对其中常见数据库进行了介绍。

对于生物信息学数据库的现存问题也进行了论述。

关键词数据库；核酸序列数据库；蛋白质序列数据库；三维分子结构数据库；随着生物信息的发展，生物信息学数据库的数量在不断的递增，内部结构也不断的复杂化，功能也越来越细化。

根据数据的类型可以将数据库分为核酸序列数据库、蛋白质序列数据库三维分子结构数据库。

本文将比较常见的数据进行了汇总。

1 核酸序列数据库常用的核酸序列数据库有GenBank核酸序列数据库、EMBL核酸数据库、DDBJ数据库、GDBD等。

1.1GenBankGenbank库包含了所有已知的核酸序列和蛋白质序列，以及与它们相关的文献著作和生物学注释。

它是由美国国立生物技术信息中心(N CBI)建立和维护的。

Genbank每天都会与欧洲分子生物学实验室(EM BL)的数据库，和日本的DNA 数据库(DDBJ)交换数据，使这三个数据库的数据同步。

Genbank的数据可以从N CBI的FrP服务器上免费下载完整的库，或下载积累的新数据。

N CBI还提供广泛的数据查询、序列相似性搜索以及其它分析服务，用户可以从N CBI的主页上找到这些服务。

Gel~ bank 库里的所有数据记录被划分在若干个文件里，如细菌类、病毒类、灵长类、啮齿类，以及EST数据、基因组测序数据、大规模基因组序列数据等16类，其中EST数据等又被各自分成若干个文件1.2 EM BL核酸序列数据库EM BL 核酸序列数据库由欧洲生物信息学研究所(EBI)维护的核酸序列数据构成，由于与Genbank和DDBJ的数据合作交换，它也是一个全面的核酸序列数据库。

该数据库由Oracal数据库系统管理维护，查询检索可以通过因特网上的序列提取系统(SRS)N务完成l 6J。

向E M BL核酸序列数据库提交序列可以通过基于W eb的WEBI N工具,也可以用Sequi n 软件来完成。

生物信息学数据库国际上已建立起许多公共分子信息数据库，包括基因图谱数据库、核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、大分子结构数据库等。

这些数据库由专门的机构建立和维护，他们负责收集、组织、管理和发布生物分子数据，并提供数据检索和分析工具，向生物学研究人员提供大量有用的信息，最大限度地满足他们的研究需要，为生物信息学研究提供服务。

分子生物学研究领域虽各有重点，但是研究对象之间存在着密切的联系，因而实验数据之间就必然存在着关联，一个方面的相关数据可能会影响或促进另一个方面的研究工作，现有的各类数据库已经成为分子生物学各方面交叉研究的桥梁。

生物分子数据库最突出的特点就是各数据库中的数据迅速增长，例如已知的核酸序列数据量每年翻一番。

而增长更快的则是数据库的使用频率，每年增长幅度为200%—500%。

国际著名的生物信息中心NCBI National Center for Biotechnology Information (US)EBI 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 National Institute of Genetics (Japan)BIC National Bioinformatics Centre (Singapore)国内部分生物信息学和生物医学信息服务器北京大学生物信息中心 中国生物信息/北京大学物理化学研究所 北京医科大学生物医学信息中国科学院微生物研究所天津大学生物信息中心中科院计算所智能信息处理重点实验室生物信息学研究组 /中国科学院基因组信息学中心 /1、核酸数据库GenBank, 美国国家生物技术信息中心(NIH)建立的DNA数据库。

数据库是生物信息学的主要内容，各种数据库几乎覆盖了生命科学的各个领域。

核酸序列数据库有GenBank, EMBL, DDBJ等，蛋白质序列数据库有SWISS-PROT, PIR, OWL, NRL3D, TrEMBL等，蛋白质片段数据库有PROSITE, BLOCKS, PRINTS等，三维结构数据库有PDB, NDB, BioMagResBank, CCSD等，与蛋白质结构有关的数据库还有SCOP, CATH, FSSP, 3D-ALI, DSSP等，与基因组有关的数据库还有ESTdb, OMIM, GDB, GSDB等，文献数据库有Medline, Uncover等。

另外一些公司还开发了商业数据库,如MDL等。

生物信息学数据库覆盖面广，分布分散且格式不统一, 因此一些生物计算中心将多个数据库整合在一起提供综合服务，如EBI的SRS(Sequence Retrieval System)包含了核酸序列库、蛋白质序列库，三维结构库等30多个数据库及CLUSTALW、PROSITESEARCH等强有力的搜索工具，用户可以进行多个数据库的多种查询。

基因和基因组数据库1. GenbankGenbank库包含了所有已知的核酸序列和蛋白质序列，以及与它们相关的文献著作和生物学注释。

它是由美国国立生物技术信息中心(NCBI)建立和维护的。

它的数据直接来源于测序工作者提交的序列；由测序中心提交的大量EST序列和其它测序数据；以及与其它数据机构协作交换数据而来。

Genbank每天都会与欧洲分子生物学实验室(EMBL)的数据库，和日本的DNA数据库(DDBJ)交换数据，使这三个数据库的数据同步。

Genbank的数据可以从NCBI的FTP服务器上免费下载完整的库，或下载积累的新数据。

NCBI还提供广泛的数据查询、序列相似性搜索以及其它分析服务，用户可以从NCBI的主页上找到这些服务。

Genbank库里的数据按来源于约55,000个物种，其中56%是人类的基因组序列(所有序列中的34%是人类的EST序列)。

生物信息学常用数据资源介绍
生物信息学是一门跨学科的学科，它将计算机科学与生物学有机地结合起来，为生命科学研究提供了新的方法和手段。

在生物信息学中，数据资源是非常重要的，因为数据资源直接关系到生物信息学研究的深度和广度。

本文将介绍生物信息学中常用的数据资源，包括基因组数据库、蛋白质数据库、序列数据库、文献数据库等。

1. 基因组数据库
基因组数据库是基因组信息的集大成者。

基因组数据库收集了各种生物的基因组序列、基因注释、基因组结构等信息。

常用的基因组数据库有：GenBank、EMBL、DDBJ、NCBI、Ensembl、UCSC Genome Browser 等。

2. 蛋白质数据库
蛋白质数据库是收集了各种生物的蛋白质序列、蛋白质结构、蛋白质功能等信息的数据库。

常用的蛋白质数据库有：UniProt、PDB、Swiss-Prot、TrEMBL等。

3. 序列数据库
序列数据库主要收集了各种生物的核酸序列和蛋白质序列。

常用的序列数据库有：NCBI GenBank、EMBL、DDBJ、RefSeq、UniProtKB 等。

4. 文献数据库
文献数据库主要收集了各种与生物学相关的学术文献，包括期刊论文、会议论文、书籍等。

常用的文献数据库有：PubMed、Web of
Science、Google Scholar等。

总结
生物信息学中的数据资源非常丰富，为生物信息学研究提供了非常重要的数据支持。

除了以上介绍的常用数据资源，还有很多其他的数据资源，例如代谢组数据库、蛋白质互作数据库等等。

研究者可以根据自己的需要选择合适的数据资源，以便更好地开展生物信息学研究。