第八章 多态性
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第十二章生物信息学及其在分子生物技术中的应用第一节概述一、生物信息学的概念生物信息学(bioinformatics)是生命研究领域的一门新兴学科,它诞生的渊源在于20世纪生命科学和计算机科学的快速发展,特别是在分子生物学、国际互联网(world wide web,WWW)和生物医药的发展前提推动下,生物信息学以其快速发展的态势而备受世人的瞩目,并在人类基因组计划(human genome project,HGP)实施及后基因组计划中占有重要的地位。
生物信息学的概念有许多版本,其一,生物信息学是采用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列等各种生物信息的采集、贮存、传递、检索、分析和解读的科学,是现代生命科学与计算机科学、数学、统计学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的交叉学科。
其二,生物信息学的内涵十分具体,范围非常明确,由于生物信息学是伴随基因组研究的产生而产生,发展而发展的,因此它主要履行对基因组研究相关生物信息的获取、加工、贮存、分配、分析和解释等职责。
其三,生物信息学所研究的材料是生物学的数据,进行研究的方法是从各种计算技术衍生而来。
然而,无论是详尽描述还是简单概括,诸多观点对于生物信息学的研究目的和方法都是相对一致的。
生物信息学的内涵包括多个层面。
从生物学视角理解:生物信息学研究的是生物体内遗传信息的自然运动规律和变化,基因组数据是其研究的起点,通过破译基因序列的遗传规律、归纳转录调控规律和蛋白质谱数据,揭示生物体的发育、生长和代谢的过程;在后基因组时代,基因功能表达谱的研究是探讨基因在特定时空中的表达;确立核酸序列中编码蛋白质的基因,了解蛋白质的功能及其分子基础,采用蛋白质结构模拟与分子设计进行功能预测;对于已知的各种代谢途径和相关的生物分子的结构、功能及它们之间的相互作用进行整理,用以研究细胞发育、分化途径和疾病发生与发展的路径。
从信息学视角理解:生物信息学包括构建数据库和开发应用分析软件等多个方面。