生物信息学简介模板

生物信息学简介模板第1页/共22页目录生物信息学概念生物信息学的研究意义生物信息学的研究内容生物信息学的生物学基础生物信息学的发展趋势第2页/共22页一、生物信息学的概念采用信息科学技术，借助数学、生物学的理论、方法，对各种生物信息（包括核酸和蛋白质等）的收集、加工、储存、解释的一门科学。第3页/共22页

计算机学、计算机网络医学生物学、分子生物学生物信息学数学、

统计学生物信息学是一交叉性学科，它位于生物、医学、计算机、数学等多个领域的交叉点上第4页/共22页二、生物信息学研究意义认识生物本质了解生物分子信息的组织和结构，破译基因组信息，阐明生物信息之间的关系。改变生物学的研究方式改变传统研究方式，引进现代信息学方法在医学上的重要意义为疾病的诊断和治疗提供依据为设计新药提供依据第5页/共22页三、生物信息学研究主要内容序列比对蛋白质结构比对和结构预测基因识别分析分子进化和比较基因组学序列重叠群装配遗传密码药物设计基因和蛋白质芯片第6页/共22页1.基因识别分析（1）基因：具有遗传效应的DNA片段（2）基因识别：目的：识别全部人类的基因包括：识别基因组编码区识别基因结构（3）基因识别分析基本问题：是给定基因组序列后，正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置。第7页/共22页2.基因组学和蛋白组学的研究（1）基因组：包含细胞或生物体全套遗传信息的全部遗传物质（2）基因组学：有关基因组的研究。实质：分析和解读核酸序列中所表达的结构与功能的生物信息。（3）蛋白组学：在一定条件下某一基因组蛋白质表达的数量类型。第8页/共22页3.生物芯片的研究（1）基因和蛋白质芯片基因芯片：专门用于核酸检测的生物芯片，而是目前运用最广泛的微列阵芯片。蛋白质芯片：一种新型的生物芯片，由固定于不同种类支持介质上的蛋白微列阵组成的。第9页/共22页（2）生物芯片技术包括：芯片方阵的构建样品的制备生物反应信号检测测及分析等环节第10页/共22页4.蛋白质结构预测蛋白质结构预测成为了了解蛋白质功能的重要途径蛋白质结构预测可分为：二级结构预测（可归为模板识别问题和空间结构预测）三级结构预测第11页/共22页5.生物信息数据库由于生物信息学不断产生大量性的生物学信息，所以对这些信息的储存、检索、比较分析必须借助于计算机数据库技术。特点：（1）种类不断增加（2）结构日益复杂（3）使用日趋便捷第12页/共22页四、生物信息学的生物学基础生物信息学主要研究两种信息载体DNA分子蛋白质分子第13页/共22页(1)遗传信息的载体——DNA遗传信息的载体主要是DNA控制生物体性状的基因是一系列DNA片段生物体生长发育的本质就是遗传信息的传递和表达第14页/共22页基本组成单位种类：(A)腺嘌呤脱氧核苷酸(T)胸腺嘧啶脱氧核苷酸(G)鸟嘌呤脱氧核苷酸(C)胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖碱基磷酸AGCT第15页/共22页（2）蛋白质基因控制蛋白质的合成遗传信息的传递和控制，根据中心法则，即从DNA到RNA到Pro的全过程。基因的表达与调控的实质，即：DNARNA蛋白质转录翻译第16页/共22页TCATGATTAAG

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TCATGATTA转录过程第17页/共22页AG

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UCAUGUUUAmRNA细胞质细胞核核孔第18页/共22页A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AA—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质DNA肽键肽键第19页/共22页四、生物信息学的发展趋势随着计算机技术的进步,针对不同的科研需要构建的网络资源平台、生物分析软件应运而生,为生物学的发展提供了新技术的支持。生物信息学的研究进展表明,生物技术日益需要信息技术,并且越来越依赖信息技术现在许多信