生物信息学第一章 绪论 课件

生物信息学 Bioinformatics 本章主要内容 生物信息学学科发展简况生物信息学研究内容本课程主要内容 第一章绪论 什么是生物信息学 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 它综合运用生物学 计算机科学和数学等多方面知识与方法 来阐明和理解大量生物数据所包含的生物学意义 并应用于解决生命科学研究和生物技术相关产业中的各种问题 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 500 和分析软件为基础依赖于因特网为人类揭示生命的奥秘提供了一条新的途径 生物信息学 Bioinformatics ComputationalbiologyBiologywithcomputer 1991 DDBJ核苷酸数据库 1986 GenBank和EMBL核苷酸数据库 1982 1 发展简况 SWISS PROT蛋白质数据库 1986 国际人类基因组测序计划启动 1990 BLAST分析方法 1990 NationalCenterforBiotechnologyInformation NCBI ofNationalInstituteofHealth NIH 1988 最先收集的是蛋白质序列MargretDayhoff和她的同事Proteinsequenceatlas 1960s ProteinInformationResource PIR 生物信息学学科的迅速发展在90年代 Humangenomeproject HGP 10年时间完成了人类基因组草图 draftsequence 30亿个碱基对对3万多个基因进行了注释 2 生物信息学基本方法和技术 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 生物大分子序列分析 Homologoussequenceanalysis 同源序列分析 Multiplesequencealignment 多序列对位 对齐 排列 Evolutionanalysis 进化分析 Phylogeneticprediction 系谱分析 进化方式分析进化位点分析分析结果 Xa26家族进化模式 分析结果与XA26蛋白的功能相符合 PK 基因组分析 序列拼接序列注释 基因功能 结构分析 蛋白质功能 结构分析蛋白质三维结构预测蛋白质修饰 统计模型 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 数学算法 自动序列拼接外显子预测同源序列比较 收集 整理 储存 加工 发布和分析生物学数据 3 生物信息学的研究内容 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 生物工作者 数理和信息科学工作者 4 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 新药筛选药靶设计分子药理学研究 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 环境监测食品安全检测海关检测 5 因特网的域名 domainname 规定 三级或四级域名四级域名 三级域名 二级域名 顶级域名华农一台名为bioinformatics主机的域名 6 本课程主要内容 利用国际上共享的数据库和分析软件检索数据库 序列的结构和功能和分析比较基因组学 comparativegenomics 分析物种进化分析 分析和解释实验数据 核苷酸和蛋白质序列 文字数据的检索序列 DNA 蛋白质 数据的检索其他 三维结构 网络图等 数据的检索 7 上机操作 初步了解Internet上的数据库和分析工具 Internet上的自教课程http www ncbi nlm nih gov Educationhttp www ebi ac uk 2can 21 MRNLTNLEHL L LSDNKLTSTIPPS 22 LFHLD k IV r LDLSRNFLSGALPVD 23 VGYLKQIT i MDLSdN H FSGRIPYS 24 IGQLQMLTHLNLSAN g F y DSVPDS 25 FGNLTGLQTLDISHNSISGTIPNY 26 LANFTTLVSLNLSFNKLHGQIPEG LxxLxx L xx L x L xx NxLxG xIPxx XA2