生物信息学课件

生物信息学的发展和研究内容生物信息学生物信息学1、什么是生物信息学？生物信息学是信息科学领域和生命科学领域的一门新兴的、应用型交叉学科。以计算机为主要工具，以大量生物数据库和分析软件为基础采用数理和信息科学的理论、技术和方法，分析生物学数据，研究生命现象的一门科学为人类揭示生命的奥秘提供了一条新的途径依赖于因特网1、什么是生物信息学？生物信息学是信息科学领域和生命科学领域2、生物信息学发展简史DDBJ核苷酸数据库1986GenBank和EMBL核苷酸数据库1982M.Dayhoff开始收集蛋白质序列1960sProteinInformationResource（PIR）“…themotherandfatherofbioinformatics…”byDavidJ.Lipman(DirectorofNCBI)Proteinsequenceatlas2、生物信息学发展简史DDBJ核苷酸数据库1986GenB2、生物信息学发展简史生物信息学

(Bioinformatics)ComputationalbiologyBiologywithcomputer1991SWISS-PROT蛋白质数据库1986BLAST程序1990国家生物技术信息中心（NCBI）1988InvivoInvitroInsilico2、生物信息学发展简史生物信息学(Bioinformati2、生物信息学发展简史Humangenomeproject(HGP)生物信息学学科的迅速发展在90年代identifyalltheapproximately20,000-25,000genesinhumanDNA,determinethesequencesofthe3billionchemicalbasepairsthatmakeuphumanDNA,storethisinformationindatabases,

improvetoolsfordataanalysis,transferrelatedtechnologiestotheprivatesector,addresstheethical,legal,andsocialissues(ELSI)thatmayarisefromtheproject.Goals2、生物信息学发展简史HumangenomeprojecTowardsaParadigmShiftinBiology

WalterGilbert,Nature

349(1991)Thenewparadigm,nowemerging,isthatall“genes”willbeknown(inthesenseofbeingresidentindatabasesavailableelectronically),andthatthestartingpointofabiologicalinvestigationwillbetheoretical.Anindividualscientistwillbeginwithatheoreticalconjecture,onlythenturningtoexperimentstofollowortotestthathypothesis.TowardsaParadigmShiftinBi3、生物信息学的基本方法和技术建立生物数据库各种公共数据库本地化数据库数据库检索各种数据检索工具的开发和使用Entrez检索体系BLAST检索体系3、生物信息学的基本方法和技术建立生物数据库各种公共数据库数3、生物信息学的基本方法和技术生物大分子序列分析Homologoussequenceanalysis（同源序列分析）Multiplesequencealignment（多序列对位排列）

Phylogeneticanalysis（进化分析）基因结构、功能分析Mapping(ePCR)、Exon/Intron、Promoter、Regulatoryregions……蛋白质结构、功能分析Motif、3-Dstructure、post-translationalmodification、interactions……3、生物信息学的基本方法和技术生物大分子序列分析Homolo3、生物信息学的基本方法和技术基因组分析序列拼接序列注释3、生物信息学的基本方法和技术基因组分析序列拼接序列注释3、生物信息学的基本方法和技术统计概率模型HiddenMarkovmodel（HMM，隐马尔可夫模型）基因识别和药物设计Maximumlikelihoodmodel（最大似然模型）序列进化分析因特网的域名（domainname）规定四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名我校一台名为bioinformatics主机：3、生物信息学的基本方法和技术统计概率模型HiddenMa4、生物信息学的研究内容收集、整理、储存、加工、发布和分析生物学数据发展新的数理和信息科学的技术和方法用于管理和分析生物数据（数理和信息科学工作者）（生物工作者）4、生物信息学的研究内容收集、整理、储存、加工、发布和分析生5、生物信息学的应用基础研究和教学分子生物学研究的重要手段之一生命科学的教学药物开发（PharmaceuticalBioinformatics）

新药筛选药靶设计分子药理学研究5、生物信息学的应用基础研究和教学分子生物学研究的重要手段之5、生物信息学的应用疾病诊断利用疑难病症的病原DNA序列诊断疾病遗传病其他环境监测(Metagenomics)食品安全检测海关检测5、生物信息学的应用疾病诊断利用疑难病症的病原DNA序列诊断6、本课程主要内容

检索数据库序列数据的检索和分析比较基因组学（comparativegenomics）进化分析文字数据（文献）的检索序列（DNA、蛋白质）数据的检索其他（三维结构、网络图等）数据的检索分析和解释实验数据（核苷酸和蛋白质序列）利用国际上共享的数据库和分析软件6、本课程主要内容检索数据库序列数据的