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生物信息学 (2000以后) 下载

1.《生物信息学手册》郝柏林等

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Soft/2008/2276.htm

2.《生物信息学基因和蛋白质分析的实用指南>> 李衍达等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/indexCF/home/MyDocumentDown.aspx?MSAutoID=143754

3.《简明生物信息学》钟扬等主编

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bbs/read.php?tid=123482

*https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/training/8c ... a-8d9d-f85d3b09d243

4-5《生物信息学札记》樊龙江

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/ics/laborate/Bioinplant/courses/Bioinformatics_note.htm

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bioinplant/courses/Bioinformatics_note_V.2.htm

6-7.《生物信息学》孙啸

《生物信息学概论》孙啸等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/chenyuan/xsun/BioinformaticsInternetStudy/BioinformaticsInternetS tudy/Ebook_bioinfo.htm

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/chenyuan/xsun/BioinformaticsInternetStudy/BioinformaticsInternetS tudy/Ebook_bioinfo/生物信息学.rar

8.《后基因组信息学》孙之荣等译,

*https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/training/93 ... 5-1d801a4f6909.aspx

9.《生物信息学:机器学习方法》张东晖等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/source/1624083

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/source/1624059

10.《生物信息学中的计算机技术》孙超等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bbs/thread-15563-1-1.html

11.《生物信息学:序列与基因组分析》原版钟扬等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Soft/2007/2097.htm

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bookhtml/bsga.htm

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/source/248095

12.《生物信息学算法导论》王翼飞等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/?d01=f21ca8f

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/source/563695

13.《生物信息学方法指南》原版欧阳红生等译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/indexCF/home/MyDocumentDown.aspx?MSAutoID=152965

14.《生物信息学》北大生物信息中心

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/chinese/documents/index.html

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/chinese/

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/

15.清华生物信息学教程黄英武等

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Soft/2007/2096.htm

16.生物信息学课件教程(河北农业大学)

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/indexCF/home/MyDocumentDown.aspx?MSAutoID=143779

17.生物信息学讲义(西南交通大学)

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Soft/2007/2105.htm

18.简明生物信息学基础实验讲义

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Soft/2008/2275.htm

19.生物信息学培训教程华大基因

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bbs/viewthread.php?tid=266342&extra=page%3D1

20.《生物信息学》讲义华中农业大学

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/kech/swxxx/jakj/index.htm

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/search_courseware_detail.asp?id=2989721.生物信息学课程-桂林医学院https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/genome/

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/genome/list.asp?boardid=22

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/genome/index9.asp

22.华南理工大学生物信息网格平台

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bioinfo/link/index.htm

23.清華大學生物資訊中

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,.tw/

35.Applied Bioinformatics Course 北大

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/

26.北京基础医学研究所计算生物学中心

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/

27.哈尔滨医科大学生物信息学系

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/index_main.htm

28.Zhejiang University

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bioinplant/

29.Blast

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/BLAST/Doc/urlapi.html

30-40.《生物信息学导论》课程-北京大学理论生物学中心

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/main/Course.htm

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/main/Course/FurtherReading.htm

《What is life?》(Schrodinger,1944)(中文译本)

《Double helix》(J.D. Watson) (中文译本)

《Primer on Molecular Genetics》(DOE Human Genome Program,1992

《生物信息学英文小词典》(2001)

《生物信息学中的计算机技术(英文版)》

《Computational Moleculer Biology》(Peter Clote)(2000)

《Bioinformatics-Sequence and Genome Analysis》(David W. Mount)(2001)

《Bioinformatics Computing》(Bryan Bergeron)(2002)

王梓坤:《生命信息遗传中的若干数学问题》(2000)

《隐Markov模型方法讲义》

41-55 生物信息学 - 西南交通大学

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/C54/Course/Index.htm

Introduction to Bioinformatics

Bioinformatics

cp in bioinformatics

bioinformatics SECOND EDITION

Bioinformatics Computer Skills

生物信息学手册

生物信息学概论

TOM的机器学习方法

bioperl

Beginning Perl for Bioinformatics

PERL编程24学时教程

MATLAB

BLAST

BioJava

56.生物信息学概论_第四军医大学

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/source/1195322

57.生物信息学-赵国屏等

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/indexCF/home/MyDocumentDown.aspx?MSAutoID=191987 58.2007清华全国生物信息学培训资料

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/GSSBC07/index

59.生物信息学方法与实践

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/indexCF/home/MyDocumentDown.aspx?MSAutoID=143744 60.生物信息学绪论-中山大学

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/thread-18073-1-1.html

61.蛋白质的结构预测与分子设计来鲁华等

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/f/5190000.html?from=isnom (2分) https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Soft/HTML/6408.html

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/bbs/thread-8710456-1-1.html

62. 探索--基因组学、蛋白质组学和生物信息学-孙之荣主译

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/indexCF/home/MyDocumentDown.aspx?MSAutoID=28742 63.计算生物学和系统生物学基础讲义

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/user/my_ishare.php?uid=1419224700

利用X射线晶体衍射图及核磁共振谱解析

同源建模

DNA微阵列与聚类分析

基于计算的蛋白质组注释

基于计算的蛋白质设计

蛋白质结构预测方法:同源建模与折叠识别...

分子建模:方法及应用

蛋白质结构与分类导论

蛋白质二级结构预测

RNA二级结构预测

DNA序列进化

DNA序列分析中的马尔科夫模型与隐马尔科

DNA模体建模与识别

DNA序列比较与比对

基因组序列与DNA序列分析

文献讨论

亲缘分析

多序列比对 II

多序列比对I

绪论-序列比对与动态规划

64.华南农业大学——生物信息学

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/zhwxxx/swxxx/index.asp

65.《计算机辅助药物分子设计》 [徐小杰等]

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Blog/blogdetail.aspx?bid=59173 66.生物信息学导论 -数据库厦门大学

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/source/1673247

67.计算机辅助药物设计陈凯先

https://www.sodocs.net/doc/bd4369132.html,/Blog/BlogDetail.aspx?bid=80399

生物信息学复习题及答案

生物信息学复习题 名词解释 1. Homology (同源):来源于共同祖先的序列相似的序列及同源序列。序列相似序列并不一定是同源序列。 (直系同源):指由于物种形成的特殊事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列,它们具有相似的功能。 (旁系(并系)同源):指同一个物种中具有共同祖先,通过基因复制产生的一组基因,这些基因在功能上的可能发生了改变。基因复制事件是促进新基因进化的重要推动力。 (异同源):通过横向转移,来源于共生或病毒侵染而产生的相似的序列,为异同源。 Score:The sum of the number of identical matches and conservative (high scoring) substitutions in a sequence alignment divided by the total number of aligned sequence characters. Gap总是不计入总数中。 6.点矩阵(dot matrix):构建一个二维矩阵,其X轴是一条序列,Y轴是另一个序列,然后在2个序列相同碱基的对应位置(x,y)加点,如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线,如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线;如果完全没有相似性则不能连成直线。 7. E值:得分大于等于某个分值S的不同的比对的数目在随机的数据库搜索中发生的可能性。衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列(query)相匹配的随机或无关序列的概率,E值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小,也即相似性越能反映真实的生物学意义,E值越接近零,越不可能找到其他匹配序列。 值:得分为所要求的分值比对或更好的比对随机发生的概率。它是将观测得到的比对得分S,与同样长度和组成的随机序列作为查询序列进行数据库搜索进行比较得到的HSP(高分片段对)得分的期望分布联系起来计算的。通常使用低于来定义统计的显著性。P=1-e-E 9.打分矩阵(scoring matrix):在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论(如考虑核酸和氨基酸之间的类似性)和实际进化距离(如PAM)两类方法,是序列相似性分析的基础,其不同的选择将会出现不同的分析结果。 10.空位(gap):在序列比对时,由于序列长度不同,需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果,这样在其中一序列上产生中断现象,这些中断的位点称为空位。 :美国国家生物技术信息学中心,属于美国国立医学图书馆的一部分,具有BLAST, Entrez ,GenBank等工具,还具有PubMed文献数据库。另外还具有Genome, dbEST, dbGSS , dbSTS, MMDB, OMIM, UniGene, Taxonomy, RefSeq, etc. 序列格式:是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有大于号(>)开始的核苷酸或者氨基酸序列的新文件,其中大于号后可以跟上序列的相关信息,其他无特殊要求。 13genbank序列格式:是GenBank 数据库的基本信息单位,是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分:第一部分包含整个记录的信息(描述符);第二部分包含注释,主要包含生物功能或数据库信息;第三部分是feature,对序列的注释;第四部分是序列本身,以“统发生树(Phylogenetic tree )是研究生物进化和系统发育过程中的一种用树状分支图来概括各种生物之间亲缘关系,是一种亲缘分支分类方法。在树中,每个节点代表其各分支的最近共同祖先,而节点间的线段长度对应演化距离(如估计的演化时间)。是用来研究物种进化与多样性的基础,是相近物种相关生物学数据的来源。17.基因树与物种树:物种树反映一组物种进化历程的系统树,其中每一个内部节点就代表一个物种形成的过程,而基因树则是代表来源于不同物种的单个同源基因的差异构建的系统树,而其内部的一个节点则代表一个祖先基因分化为两个新的独特的基因序列的事件。基因

生物信息学题库

■一、选择题: 1.以下哪一个是mRNA条目序列号: A. J01536■. NM_15392 C. NP_52280 D. AAB134506 2.确定某个基因在哪些组织中表达的最直接获取相关信息方式是:■. Unigene B. Entrez C. LocusLink D. PCR 3.一个基因可能对应两个Unigene簇吗?■可能 B. 不可能 4.下面哪种数据库源于mRNA信息:■dbEST B. PDB C. OMIM D. HTGS 5.下面哪个数据库面向人类疾病构建: A. EST B. PDB ■. OMIM D. HTGS 6.Refseq和GenBank有什么区别: A. Refseq包括了全世界各个实验室和测序项目提交的DNA序列B. GenBank提供的是非冗余序列 ■. Refseq源于GenBank,提供非冗余序列信息D. GenBank源于Refseq 7.如果你需要查询文献信息,下列哪个数据库是你最佳选择: A. OMIM B. Entrez ■PubMed D. PROSITE 8.比较从Entrez和ExPASy中提取有关蛋白质序列信息的方法,下列哪种说法正确:A. 因为GenBank的数据比EMBL更多,Entrez给出的搜索结果将更多B. 搜索结果很可能 一样,因为GenBank和EMBL的序列数据实际一样■搜索结果应该相当,但是ExPASy中的SwissProt记录的输出格式不同 9.天冬酰胺、色氨酸和酪氨酸的单字母代码分别对应于:■N/W/Y B. Q/W/Y C. F/W/Y D. Q/N/W 10.直系同源定义为:■不同物种中具有共同祖先的同源序列B. 具有较小的氨基酸一致性但是有较大的结构相似性的同源序列 C. 同一物种中由基因复制产生的同源序列 D. 同一物种中具有相似的并且通常是冗余的功能的同源序列 11.下列那个氨基酸最不容易突变: A. 丙氨酸B. 谷氨酰胺 C. 甲硫氨酸■半胱氨酸 12.PAM250矩阵定义的进化距离为两同源序列在给定的时间有多少百分比的氨基酸发生改变: A. 1% B. 20%■. 80% D. 250% 13.下列哪个句子最好的描述了两个序列全局比对和局部比对的不同:A. 全局比对通常用于比对DNA序列,而局部比对通常用于比对蛋白质序列B. 全局比对允许间隙,而局 部比对不允许C. 全局比对寻找全局最大化,而局部比对寻找局部最大化■全局比对比对整体序列,而局部比对寻找最佳匹配子序列 14.假设你有两条远源相关蛋白质序列。为了比较它们,最好使用下列哪个BLOSUM和PAM矩阵:■BLOSUM45和PAM250 B. BLOSUM45和PAM 1 C. BLOSUM80和PAM250 D. BLOSUM10和PAM1 15.与PAM打分矩阵比较,BLOSUM打分矩阵的最大区别是:A. 最好用于比对相关性高的蛋白B. 它是基于近相关蛋白的全局多序列比对 ■它是基于远相关蛋白的局部多序列比对D. 它结合了全局比对和局部比对 16.如果有一段DNA序列,它可能编码多少种蛋白质序列: A. 1 B. 2 C. 3 ■. 6 17.要在数据库查询一段与某DNA序列编码蛋白质最相似的序列,应选择: A. blastn B. blastp C. tblastn D. tblastp■blastx 18.为什么ClustalW(一个采用了Feng-Doolittle渐进比对算法的程序)不报告E值:A. ClustalW报告E值■使用了全局比对 C. 使用了局部比对 D. 因为是多序列比对 19.Feng-Doolittle方法提出“一旦是空隙,永远是空隙”规则的依据是:A. 保证空隙不会引物序列加入而填充B. 假定进化早期分歧的序列有较高优先级别■假定最近序列空隙应 该保留 D. 假定最远序列空隙应该保留 20.根据分子钟假说:A. 所有蛋白质都保持一个相同的恒定进化速率 B. 所有蛋白质的进化速率都与化石记录相符合C. 对于每一个给定的蛋白质,分子进化的速率是逐 渐减慢的,就如同不准时的钟■对于每一个给定的蛋白质,其分子进化的速率在所有的进化分支上大致是恒定 21.系统发生树的两个特征是: A. 进化分支和进化节点■树的拓扑结构和分支长度C. 进化分支和树根D. 序列比对和引导检测方法 22.下列哪一个是基于字母特征的系统发生分析的算法:A. 邻位连接法(NJ法)B. Kimura算法■最大似然法(ML)D. 非加权平均法(UPGMA) 23.基于字母特征和基于距离的系统发生分析的算法的基本差异是:■基于字母特征的算法没有定义分支序列的中间数据矩阵 B. 基于字母特征的算法可应用于DNA或者蛋白质序列,而基于距离仅能用于DNA C. 基于字母特征的算法无法运用简约算法 D. 基于字母特征的算法的进化分支与进化时间无关 24.一个操作分类单元(OTU)可指:A. 多序列比对■蛋白质序列C. 进化分支D. 进化节点 25.构建进化树最直接的错误来源是:■多序列比对错误B. 采样的算法差异C. 假设进化分支是单一起源D. 尝试推测基因的进化关系 26.第一个被完整测定的基因组序列是:A. 啤酒酵母的3号染色体B. 流感病毒■ФX174 D. 人类基因组 27.普通的真核生物线粒体基因组编码大约多少个蛋白质:■10 B. 100 C. 1000 D. 10000 28.根据基因组序列预测蛋白质编码基因的算法的最大问题是:A. 软件太难使用■. 假阳性率太高,许多不是外显子的序列部分被错误指定C. 假阳性率太高,许 多不是外显子功能未知 D. 假阴性率太高,丢失太多外显子位点 29.HIV病毒亚型的系统演化研究可以:A. 证实HIV病毒是由牛病毒演化而来■. 用于指导开发针对保守蛋白的疫苗C. 证实哪些人类组织最容易遭受病毒侵染 30.一个典型的细菌基因组大小约为多少bp:A. 20000■. 200000 C. 2000000 D. 20000000

生物信息学期末考试重点

第一讲 生物信息学(Bioinformatics)是20世纪80年代末随着人类基因组计划的启动而兴起的一门新型交叉学科,它体现了生物学、计算机科学、数学、物理学等学科间的渗透与融合。 生物信息学通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析,达到揭示数据所蕴含的生物学意义从而解读生命活动规律的目的。 生物信息学不仅是一门学科,更是一种重要的研究开发平台与工具,是今后进行几乎所有生命科学研究的推手。 生物技术与生物信息学的区别及联系 生物信息学的发展历史 ?人类基因组计划(HGP) ?人类基因组计划由美国科学家于1985年提出,1990年启动。根据该计划,在2015年要把人体约4万个基因的密码全部揭开,同时绘制出人类基因的谱图,也就是说,要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。HGP与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划,被誉为生命科学的登月计划。(百度百科) 随着基因组计划的不断发展,海量的生物学数据必须通过生物信息学的手段进行收集、分析和整理后,才能成为有用的信息和知识。换句话说,人类基因组计划为生物信息学提供了兴盛的契机。上文所说的基因、碱基对、遗传密码子等术语都是生物信息学需要着重研究的地方。 :

】 第二讲回顾细胞结构 细胞是所有生命形式结构和功能的基本单位 细胞组成 细胞膜主要由脂类和蛋白质组成的环绕在细胞表面的双层膜结构 细胞质细胞膜与细胞核之间的区域:包含液体流质,夹杂物存储的营养、分泌物、天然色素和细胞器 细胞器细胞内完成特定功能的结构:线粒体、核糖体、高尔基体、溶酶体等 细胞核最大的细胞器 DNA的结构 碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶G) 。 核苷酸 核苷酸是构成DNA分子的重要模块。每个核苷酸分子由一分子称作脱氧核糖的戊 糖(五碳糖)、一分子磷酸和一分子碱基构成。每种核苷酸都有一个碱基对,也就 是A、T、C、G 基因是什么 基因是遗传物质的基本单位 基因就是核苷酸序列。 大部分的基因大约是1000-4000个核苷酸那么长。 基因通过控制蛋白质的合成,从微观和宏观上影响细胞、组织和器官的产生。 基因在染色体上。

最新生物信息学考试复习

——古A.名词解释 1. 生物信息学:广义是指从事对基因组研究相关的生物信息的获取,加工,储存,分配,分析和解释。狭义是指综合应用信息科学,数学理论,方法和技术,管理、分析和利用生物分子数据的科学。 2. 基因芯片:将大量已知或未知序列的DNA片段点在固相载体上,通过物理吸附达到固定化(cDNA芯片),也可以在固相表面直接化学合成,得到寡聚核苷酸芯片。再将待研究的样品与芯片杂交,经过计算机扫描和数据处理,进行定性定量的分析。可以反映大量基因在不同组织或同一组织不同发育时期或不同生理条件下的表达调控情况。 3. NCBI:National Center for Biotechnology Information.是隶属于美国国立医学图书馆(NLM)的综合性数据库,提供生物信息学方面的研究和服务。 4. EMBL:European Molecular Biology Laboratory.EBI为其一部分,是综合性数据库,提供生物信息学方面的研究和服务。 5. 简并引物:PCR引物的某一碱基位置有多种可能的多种引物的混合体。 6. 序列比对:为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性,而将它们按照一定的规律排列。

7. BLAST:Basic Local Alignment Search Tool.是通过比对(alignment)在数据库中寻找和查询序列(query)相似度很高的序列的工具。 8. ORF:Open Reading Frame.由起始密码子开始,到终止密码子结束可以翻译成蛋白质的核酸序列,一个未知的基因,理论上具有6个ORF。 9. 启动子:是RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必须的一段DNA序列。原核生物启动子由上游调控元件和核心启动子组成,核心启动子包括-35区(Sextama box)TTGACA,-10区(Pribnow Box)TATAAT,以及+1区。真核生物启动子包括远上游序列和启动子基本元件构成,启动子基本元件包括启动子上游元件(GC岛,CAAT盒),核心启动子(TATA Box,+1区帽子位点)组成。 10. motif:模体,基序,是序列中局部的保守区域,或者是一组序列中共有的一小段序列模式。 11. 分子进化树:通过比较生物大分子序列的差异的数值重建的进化树。 12. 相似性:序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相似DNA碱基或氨基酸残基序列所占的比例。 13. 同源性:两个基因或蛋白质序列具有共同祖先的结论。

生物信息学名词解释资料

1.生物信息学:研究大量生物数据复杂关系的学科,其特征是多学科交叉,以互联网为媒介,数据库为载体。利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析,并以生物学知识对结果进行解释。 2.二级数据库:在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来,是对生物学知识和信息的进一步的整理。 3.FASTA序列格式:是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串,大于号(>)表示一个新文件的开始,其他无特殊要求。 4.genbank序列格式:是GenBank 数据库的基本信息单位,是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分:第一部分包含整个记录的信息(描述符);第二部分包含注释;第三部分是引文区,提供了这个记录的科学依据;第四部分是核苷酸序列本身,以“//”结尾。 5.Entrez检索系统:是NCBI开发的核心检索系统,集成了NCBI 的各种数据库,具有链接的数据库多,使用方便,能够进行交叉索引等特点。 6.BLAST:基本局部比对搜索工具,用于相似性搜索的工具,对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。P94 7.查询序列(query sequence):也称被检索序列,用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。P98 8.打分矩阵(scoring matrix):在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论(如考虑核酸和氨基酸之间的类似性)和实际进化距离(如PAM)两类方法。P29 9.空位(gap):在序列比对时,由于序列长度不同,需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果,这样在其中一序列上产生中断现象,这些中断的位点称为空位。P29 10.空位罚分:空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影 响,序列中的空位的引入不代表真正的进化事件,所以要对其进行 罚分,空位罚分的多少直接影响对比的结果。P37 11.E值:衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了 可以找到与查询序列(query)相匹配的随机或无关序列的概率,E 值越接近零,越不可能找到其他匹配序列,E值越小意味着序列的 相似性偶然发生的机会越小,也即相似性越能反映真实的生物学意 义。P95 12.低复杂度区域:BLAST搜索的过滤选项。指序列中包含的重复 度高的区域,如poly(A)。 13.点矩阵(dot matrix):构建一个二维矩阵,其X轴是一条序列, Y轴是另一个序列,然后在2个序列相同碱基的对应位置(x,y) 加点,如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线,如果两条序 列相似则会出现一条或者几条直线;如果完全没有相似性则不能连 成直线。 14.多序列比对:通过序列的相似性检索得到许多相似性序列,将这 些序列做一个总体的比对,以观察它们在结构上的异同,来回答大 量的生物学问题。 15.分子钟:认为分子进化速率是恒定的或者几乎恒定的假说,从而 可以通过分子进化推断出物种起源的时间。 16.系统发育分析:通过一组相关的基因或者蛋白质的多序列比对或 其他性状,可以研究推断不同物种或基因之间的进化关系。 17.进化树的二歧分叉结构:指在进化树上任何一个分支节点,一个 父分支都只能被分成两个子分支。 系统发育图:用枝长表示进化时间的系统树称为系统发育图,是 引入时间概念的支序图。 18.直系同源:指由于物种形成事件来自一个共同祖先的不同物种中 的同源序列,具有相似或不同的功能。(书:在缺乏任何基因复制 证据的情况下,具有共同祖先和相同功能的同源基因。) 19.旁系(并系)同源:指同一个物种中具有共同祖先,通过基因重 复产生的一组基因,这些基因在功能上可能发生了改变。(书:由于 基因重复事件产生的相似序列。) 20.外类群:是进化树中处于一组被分析物种之外的,具有相近亲缘 关系的物种。 21.有根树:能够确定所有分析物种的共同祖先的进化树。 22.除权配对算法(UPGMA):最初,每个序列归为一类,然后找 到距离最近的两类将其归为一类,定义为一个节点,重复这个过程, 直到所有的聚类被加入,最终产生树根。 23.邻接法(neighbor-joining method):是一种不仅仅计算两两比 对距离,还对整个树的长度进行最小化,从而对树的拓扑结构进行 限制,能够克服UPGMA算法要求进化速率保持恒定的缺陷。 24.最大简约法(MP):在一系列能够解释序列差异的的进化树中 找到具有最少核酸或氨基酸替换的进化树。 25.最大似然法(ML):它对每个可能的进化位点分配一个概率, 然后综合所有位点,找到概率最大的进化树。最大似然法允许采用 不同的进化模型对变异进行分析评估,并在此基础上构建系统发育 树。 26.一致树(consensus tree):在同一算法中产生多个最优树,合并 这些最优树得到的树即一致树。 27.自举法检验(Bootstrap):放回式抽样统计法。通过对数据集多 次重复取样,构建多个进化树,用来检查给定树的分枝可信度。 精品文档

最新生物信息学复习题及答案(陶士珩)

生物信息学复习题 一、名词解释 生物信息学, 二级数据库, FASTA序列格式, genbank序列格式, Entrez,BLAST,查询序列(query),打分矩阵(scoring matrix),空位(gap),空位罚分,E 值, 低复杂度区域,点矩阵(dot matrix),多序列比对,分子钟,系统发育(phylogeny),进化树的二歧分叉结构,直系同源,旁系同源,外类群,有根树,除权配对算法(UPGMA),邻接法构树,最大简约法构树,最大似然法构树,一致 树(consensus tree),bootstrap,开放阅读框(ORF),密码子偏性(codon bias),基因预测的从头分析法,结构域(domain),超家族,模体(motif),序列表谱(profile),PAM矩阵,BLOSUM,PSI-BLAST,RefSeq,PDB数据库,GenPept, 折叠子,TrEMBL,MMDB,SCOP,PROSITE,Gene Ontology Consortium,表谱(profile)。 二、问答题 1)生物信息学与计算生物学有什么区别与联系? 2)试述生物信息学研究的基本方法。 3)试述生物学与生物信息学的相互关系。 4)美国国家生物技术信息中心(NCBI)的主要工作是什么?请列举3个以上NCBI 维护的数据库。 5)序列的相似性与同源性有什么区别与联系? 6)BLAST套件的blastn、blastp、blastx、tblastn和tblastx子工具的用途 什么? 7)简述BLAST搜索的算法。 8)什么是物种的标记序列? 9)什么是多序列比对过程的三个步骤? 10)简述构建进化树的步骤。 11)简述除权配对法(UPGMA)的算法思想。 12)简述邻接法(NJ)的算法思想。 13)简述最大简约法(MP)的算法思想。 14)简述最大似然法(ML)的算法思想。 15)UPGMA构树法不精确的原因是什么? 16)在MEGA2软件中,提供了多种碱基替换距离模型,试列举其中2种,解释其 含义。 17)试述DNA序列分析的流程及代表性分析工具。 18)如何用BLAST发现新基因? 19)试述SCOP蛋白质分类方案。 20)试述SWISS-PROT中的数据来源。 21)TrEMBL哪两个部分? 22)试述PSI-BLAST 搜索的5个步骤。 三、操作与计算题 1)如何获取访问号为U49845的genbank文件?解释如下genbank文件的LOCUS行提供的信息: LOCUS SCU49845 5028 bp DNA linear PLN 21-JUN-1999 2)利用Entrez检索系统,对核酸数据搜索,输入如下信息,将获得什

生物信息学复习资料

第一章 1.生物信息学:用数学的、统计的、计算的方法来解决生物问题,这基于用DNA、氨基酸及相关信息。即生物+信息学,其中生物是指从基因型到表型:DNA/基因组→RNA→蛋白质→分子网络→细胞→生理学/疾病。信息学是指从数据到发现:数据管理→数据计算→数据挖掘→模型/模拟 2.人类基因组计划:①前基因组时代(1990年前):通过序列之间的对比,寻找序列变化,确定序列功能。②基因组时代(1990年后~2001年)迅猛发展:标志性的工作包括基因寻找和识别,数据库系统的建立。③后基因组时代(2001年至今)功能基因组研究:研究内容发展到基因和基因组的功能分析,即功能基因组,学研究。从传统的还原论研究生命过程转到了整体论思想。 2001年,中美日德法英6国科学家耗费十年,联合公布人类基因组草图 3.基因芯片:又称DNA芯片,由大量DNA或寡聚核苷酸探针密集排列形成的探针阵列。原理:杂交测序方法,在一定条件下,载体上的核酸分子可以与来自样品的序列互补的核酸片段杂交,如果把样品中的核酸片段进行标记,在专用的芯片阅读仪上就可以检测到杂交信号。药物处理细胞总mRNA用Cy5标记,未处理的细胞总mRNA用Cy3标记,颜色?将两者杂交形成固相探针,包含cDNA和寡核苷酸,最后进行结果观察和信息分析。 、EMBL、DDBJ 5.数据挖掘:①理解数据和数据的来源②获取相关知识与技术③整合与检查数据④去除错误或不一致的数据⑤建立模型和假设⑥实际数据挖掘工作⑦测试和验证挖掘结果⑧解释和应用。数据挖掘中的常见算法思想:判断、聚类、关联。数据挖掘模型:①监督模型、预测模型②无监督模型:聚类分析和关联分析②数据降维:主成分分析和因子分析。 第二章: 1.Sanger法:①1977年,提出了“双脱氧核苷酸末端终止测序方法”②技术基础:PCR扩增;双脱氧核苷酸的扩增终止;电泳分离扩增片段③优点1.读取片段长 2.准确率高99.9% 缺点:1.测序通量低2.成本高、流程多④方法、原理:每个反应含有所以四种dNTP使之扩增,并混入限量的一种不同的ddNTP使之终止,由于ddNTP缺乏延伸所需要的3’-OH基团,使延长的寡聚核苷酸选择性地在G,A,T或 C 处终止,终止点由反应中相应的双脱氧而定,每一种dNTPs和ddNTPs的相对浓度可以调整,使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产物。它们具有共同的起始点,但终止在不同的核苷酸上,可通过高分辨率变性凝胶电泳分离大小不同的片段,凝胶处理后可以X-光胶片放射性自显影或非同位素标记进行检测 2. 第2代测序技术(2005)①特点:1.PCR反应空间限定在特定的微小载体中。降低成本,实现高通量2.边合成边测序以及平行测序②第一代测序就出现了自动化测序③Solexa步骤:(1)制备模板,单链片断固定到载片表面(2)DNA簇群生成(3)循环合成反应+荧光成像④技术基础:基于芯片或其他载体、3’受保护的荧光标记碱基、PCR ⑤优点:高通量、没有电泳的步骤,成本降低缺点:读取片段长度短、准确率下降 3.Read contig Scaffold ①Read:测序读到的碱基序列片段,测序的最小单位②contig:由reads通过对overlap区域拼接组装成的没有gap的序列段③Scaffold:通过pair ends信息确定出的contig排列,中间有gap 4.测序的应用:①遗传多样性分析②甲基化分析③研究与蛋白质结合的DNA序列特征④转录组测序 5. 转录组测序(RNA Seq):①定义:把mRNA, non-codingRNA(ncRNA) 和smallRNA全部或者其中一些用高通量测序技术进行测序分析的技术②ncRNA主要包括有:tRNA、rRNA、snRNA、核仁小分子RNA(snoRNA)、细胞质小分子RNA(scRNA)、不均一核RNA(hnRNA)、小RNA(microRNA, miRNA) ③方法:获得cell总RNA,然后根据实验需要,对RNA样品进行处理,处理好的RNA再进行片段化,然后反转录形成cRNA,获得cDNA文库,然后在cDNA片段接上接头,最后用新一代高通量测序进行测序④作用:(1)通过RNA-seq来分析基因表达量(2)通过RNA-seq分析基因表达网

最新生物信息学名词解释(个人整理)

一、名词解释: 1.生物信息学:研究大量生物数据复杂关系的学科,其特征是多学科交叉,以互联网为媒介,数据库为载体。利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析,并以生物学知识对结果进行解释。 2.二级数据库:在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来,是对生物学知识和信息的进一步的整理。 3.FASTA序列格式:是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串,大于号(>)表示一个新文件的开始,其他无特殊要求。 4.genbank序列格式:是GenBank 数据库的基本信息单位,是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分:第一部分包含整个记录的信息(描述符);第二部分包含注释;第三部分是引文区,提供了这个记录的科学依据;第四部分是核苷酸序列本身,以“//”结尾。 5.Entrez检索系统:是NCBI开发的核心检索系统,集成了NCBI的各种数据库,具有链接的数据库多,使用方便,能够进行交叉索引等特点。 6.BLAST:基本局部比对搜索工具,用于相似性搜索的工具,对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。P94 7.查询序列(query sequence):也称被检索序列,用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。P98 8.打分矩阵(scoring matrix):在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论(如考虑核酸和氨基酸之间的类似性)和实际进化距离(如PAM)两类方法。P29 9.空位(gap):在序列比对时,由于序列长度不同,需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果,这样在其中一序列上产生中断现象,这些中断的位点称为空位。P29 10.空位罚分:空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影响,序列中的空位的引入不代表真正的进化事件,所以要对其进行罚分,空位罚分的多少直接影响对比的结果。P37 11.E值:衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列(query)相匹配的随机或无关序列的概率,E值越接近零,越不可能找到其他匹配序列,E 值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小,也即相似性越能反映真实的生物学意义。P95 12.低复杂度区域:BLAST搜索的过滤选项。指序列中包含的重复度高的区域,如poly(A)。 13.点矩阵(dot matrix):构建一个二维矩阵,其X轴是一条序列,Y轴是另一个序列,然后在2个序列相同碱基的对应位置(x,y)加点,如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线,如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线;如果完全没有相似性则不能连成直线。 14.多序列比对:通过序列的相似性检索得到许多相似性序列,将这些序列做一个总体的比对,以观察它们在结构上的异同,来回答大量的生物学问题。 15.分子钟:认为分子进化速率是恒定的或者几乎恒定的假说,从而可以通过分子进化推断出物种起源的时间。 16.系统发育分析:通过一组相关的基因或者蛋白质的多序列比对或其他性状,可以研究推断不同物种或基因之间的进化关系。 17.进化树的二歧分叉结构:指在进化树上任何一个分支节点,一个父分支都只能被分成两个子分支。 系统发育图:用枝长表示进化时间的系统树称为系统发育图,是引入时间概念的支序图。 18.直系同源:指由于物种形成事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列,具有相似或不同的功能。(书:在缺乏任何基因复制证据的情况下,具有共同祖先和相同功能的同源基因。)

生物信息学复习资料全

一、名词解释(31个) 1.生物信息学:广义:应用信息科学的方法和技术,研究生物体系和生物过程 息的存贮、信息的涵和信息的传递,研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息,或者也可以说成是生命科学中的信息科学。狭义:应用信息科学的理论、方法和技术,管理、分析和利用生物分子数据。 2.二级数据库:对原始生物分子数据进行整理、分类的结果,是在一级数据库、 实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。 3.多序列比对:研究的是多个序列的共性。序列的多重比对可用来搜索基因组 序列的功能区域,也可用于研究一组蛋白质之间的进化关系。 4.系统发育分析:是研究物种进化和系统分类的一种方法,其常用一种类似树 状分支的图形来概括各种(类)生物之间的亲缘关系,这种树状分支的图形称为系统发育树。 5.直系同源:如果由于进化压力来维持特定模体的话,模体中的组成蛋白应该 是进化保守的并且在其他物种中具有直系同源性。 指的是不同物种之间的同源性,例如蛋白质的同源性,DNA序列的同源性。(来自百度) 6.旁系(并系)同源:是那些在一定物种中的来源于基因复制的蛋白,可能会 进化出新的与原来有关的功能。用来描述在同一物种由于基因复制而分离的同源基因。(来自百度) 7.FASTA序列格式:将一个DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的 核苷酸或氨基酸字符串。 8.开放阅读框(ORF):是结构基因的正常核苷酸序列,从起始密码子到终止 密码子的阅读框可编码完整的多肽链,其间不存在使翻译中断的终止密码子。(来自百度) 9.结构域:大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区 域,折叠得较为紧密,各行其功能,称为结构域。 10.空位罚分:序列比对分析时为了反映核酸或氨基酸的插入或缺失等而插入空 位并进行罚分,以控制空位插入的合理性。(来自百度) 11.表达序列标签:通过从cDNA文库中随机挑选的克隆进行测序所获得的部分 cDNA的3’或5’端序列。(来自文献) 12.Gene Ontology 协会: 13.HMM 隐马尔可夫模型:将核苷酸序列看成一个随机序列,DNA序列的编 码部分与非编码部分在核苷酸的选用频率上对应着不同的Markov模型。14.一级数据库:数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据,只经过简单 的归类整理和注释 15.序列一致性:指同源DNA顺序的同一碱基位置的相同的碱基成员, 或者蛋 白质的同一氨基酸位置的相同的氨基酸成员, 可用百分比表示。 16.序列相似性:指同源蛋白质的氨基酸序列中一致性氨基酸和可取代氨基酸所 占的比例。 17.Blastn:是核酸序列到核酸库中的一种查询。库中存在的每条已知序列都将 同所查序列作一对一地核酸序列比对。(来自百度) 18.Blastp:是蛋白序列到蛋白库中的一种查询。库中存在的每条已知序列将逐 一地同每条所查序列作一对一的序列比对。(来自百度)

生物信息学期末考试重点

1、生物信息学(Bioinformatics)是研究生物信息的采集、处理、存储、传播,分析和解 释等各方面的学科,也是随着生命科学和计算机科学的迅猛发展,生命科学和计 算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学,计算机科学和信息技 术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。 2、数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于 距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后, 数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方 式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数 据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。 3、表达序列标签从一个随机选择的cDNA 克隆进行5’端和3’端单一次测序获得的短 的cDNA 部分序列,代表一个完整基因的一小部分,在数据库中其长度一般从20 到7000bp 不等,平均长度为360 ±120bp。EST 来源于一定环境下一个组织总 mRNA 所构建的cDNA 文库,因此EST也能说明该组织中各基因的表达水平。 4、开放阅读框是基因序列中的一段无终止序列打断的碱基序列,可编码相应的蛋白。 ORF识别包括检测六个阅读框架并决定哪一个包含以启动子和终止子为界限的 DNA序列而其内部不包含启动子或终止子,符合这些条件的序列有可能对应一个 真正的单一的基因产物。ORF的识别是证明一个新的DNA序列为特定的蛋白质编 码基因的部分或全部的先决条件。 5、蛋白质的一级结构在每种蛋白质中氨基酸按照一定的数目和组成进行排列,并进 一步折叠成特定的空间结构前者我们称为蛋白质的一级结构,也叫初级结构或基 本结构。蛋白质一级结构是理解蛋白质结构、作用机制以及与其同源蛋白质生理 功能的必要基础。 6、基因识别是生物信息学的一个重要分支,使用生物学实验或计算机等手段识别 DNA序列上的具有生物学特征的片段。基因识别的对象主要是蛋白质编码基因, 也包括其他具有一定生物学功能的因子,如RNA基因和调控因子。基因识别是基 因组研究的基础。

最新生物信息学学习心得

生物信息学学习心得 第一篇:生物信息学 生物信息学是上世纪90年代初人类基因组计划(hgp)依赖,随着基因组学、蛋白组学等新兴学科的建立,逐渐发展起来的生物学、数学和计算机信息科学的一门交叉应用学科。目前生物信息学的研究领域主要包括基于生物序列数据的整理和注释、生物信息挖掘工具开发及利用这些工具揭示生物学基础理论知识等领域。生物信息学作为新型交叉应用学科,可以依托本校已有的计算机科学、信息学、生物学和数学等学科优势,充分展现投入少、见效快、起点高的特色,推动学校学科建设和本科教学水平。 本实验指导书中的8个实验均设计为综合性开发实验,面向生物信息学院全体本科学生和研究生,以及全校对生物信息学感兴趣的其他专业学生开放。生物信息学实验室将提供系统的保障,包括采用mail服务器和linux帐号管理等进行实验过程管理和支持。限选《生物信息学及实验》的生物技术专业本科生至少选择其中5个实验,并不少于8个学时,即为课程要求的0.5个学分。其他选修者按照课时和学校相关规定计算创新学分。实验一熟悉生物信息学网站及其数据的生物学意义 实验目的:

培养学生利用互联网资源获取生物信息学研究前沿和相关数据的能力,熟悉生物信息学相关的一些重要国内外网站,及其核酸序列、蛋白质序列及代谢途径等功能相关数据库,学会下载生物相关的信息数据,了解不同的数据文件格式和其中重要的生物学意义。 实验原理: 利用互联网资源检索相关的国内外生物信息学相关网站,如:ncbi、sanger、tigr、kegg、sble、中科院北京基因组研究所、北大生物信息 学中心等,下载其中相关的数据,如fasta、genbank格式的核算和蛋白质序列、pathatdb格式化库文件,并输入blast命令进行计算,获得结果文件。 实验内容: 1. 向网上blast服务器提交序列,得到匹配结果; 2. 本地使用blast,格式化库文件,输入命令行得到匹配结果;

生物信息学试题复习参考(张弓)

2014-2015学年生物信息学期末考试题 写在前面:这是我考试时候写的答案的大致内容,具体文字我已经不记得了,给大家一个参考,希望对大家复习有帮助。因为我也是扣了很多分,所以答案也有很多错的,大家不要尽信。祝大家考试顺利。 一、实验设计和基础分析 以下qPT-PCR实验方案有哪些错误?请标出错误,并说明原因和写出正确方案。 目的:比较肺癌细胞迁移前后的X基因转录水平表达量 方法:(1)用Trizol法提取细胞总RNA,并用跑胶、OD260/280等方法确认无降解。 (2)用poly-dT引物进行反转录 (3)设计基因特异性PCR引物,用qPCR仪测定X基因和GAPDH基因的Ct值。GAPDH作为内参。 (4)以2^-ΔΔCt方法计算X基因相对于GAPDH的相对含量 (5)比较迁移前后的相对表达量,做三个重复,用t-test进行统计检验,P<0.05为差异显著 1.错误:不能用GAPDH基因作为定量标准;原因:癌症迁移前后GAPDH基因的表达量已经改变了,做定量标准不准确;方案:采用外参(如:其他物种的基因) 2.错误:不能用t-test进行统计检验;原因:t-test进行统计检验的前提是数据呈正态分布,基因表达量不一定呈正太分布;方案:将数据取log10,对数化。 上述两个是我考试时候写的答案,后来经提醒:还发现了一个错误:不能用poly-dT引物进行反转录;原因:。。。。。。;方案:用Oligodt进行逆转录。 二、双序列比对的生物学意义解释 两种细菌的同源蛋白质endonuclease III,长度都为200氨基酸左右,其功能相同,蛋白质序列使用BLAST 可以比对上,同源性高达57%,但其编码DNA序列用BLAST却无法比对上,为了尽可能提高亲缘关系较远的序列的比对效率,比对已经使用BLAST网站上Somewhat similar sequence选项,默认参数(见下图):

国内外生物信息学发展状况

国内外生物信息学发展状况 1.国外生物信息发展状况 国外非常重视生物信息学的发展各种专业研究机构和公司如雨后春笋般涌现出来,生物科技公司和制药工业内部的生物 信息学部门的数量也与日俱增。美国早在1988年在国会的支持 下就成立了国家生物技术信息中心(NCBI),其目的是进行计 算分子生物学的基础研究,构建和散布分子生物学数据库;欧 洲于1993年3月就着手建立欧洲生物信息学研究所(EBI), 日本也于1995年4月组建了信息生物学中心(CIB)。目前, 绝大部分的核酸和蛋白质数据库由美国、欧洲和日本的3家数 据库系统产生,他们共同组成了 DDBJ/EMBL/Gen Bank国际核 酸序列数据库,每天交换数据,同步更新。以西欧各国为主的 欧洲分子生物学网络组织(EuropeanMolecular Biology Network, EMB Net)是目前国际最大的分子生物信息研究、开 发和服务机构,通过计算机网络使英、德法、瑞士等国生物信 息资源实现共享。在共享网络资源的同时,他们又分别建有自 己的生物信息学机构、二级或更高级的具有各自特色的专业数 据库以及自己的分析技术,服务于本国生物(医学)研究和开 发,有些服务也开放于全世界。 从专业出版业来看,1970年,出现了《Computer Methods and Programs in Biomedicine》这本期刊;到1985年4月, 就有了第一种生物信息学专业期刊《Computer Application

in the Biosciences》。现在,我们可以看到的专业期刊已经很多了。 2 国内生物信息学发展状况 我国生物信息学研究近年来发展较快,相继成立了北京大学生物信息学中心、华大基因组信息学研究中心、中国科学院上海生命科学院生物信息中心,部分高校已经或准备开设生物信息学专业。2002年国家自然科学基金委在生物化学、生物物理学与生物医学工程学学科设立了生物信息学项目,并列入生命科学部优先资助的研究项目。国家 863计划特别设立了生物信息技术主题,从国家需求的层面上推动我国生物信息技术的大力发展[3]。 但是由于起步较晚及诸多原因,我国的生物信息学发展水平远远落后于国外。在PubMed收录的以关键词“Bioinformatics”检索到的历年发表的文章数,可以看出大量的研究文献出现在21世纪以后。其中我国共有138篇占全部5548篇的2.5%,而美国则发表2160篇占全部的39%之多(统计数据截至2004年2月15日)。我国学者在生物信息学领域发表的有高影响力的论文只有不到美国学者发表数量的6%,差距相当大[4]。在生物信息学领域,一些著名院士和教授在各自领域取得了一定成绩,显露出蓬勃发展的势头,有的在国际上还占有一席之地。如北京大学的罗静初和顾孝诚教授在生物信息学网站建设方面、中科院生物物理所的陈润生研究员在EST

浅谈生物信息学在生物方面的应用

浅谈生物信息学在生物方面的应用 生物信息学(bioinformaLics)是以核酸和蛋白质等生物大分子数据库及其相关的图书、文献、资料为主要对象,以数学、信息学、计算机科学为主要手段,对浩如烟海的原始数据和原始资料进行存储、管理、注释、加工,使之成为具有明确生物意义的生物信息。并通过对生物信息的查询、搜索、比较、分析,从中获得基因的编码、凋控、遗传、突变等知识;研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互关系;研究它们在生物体内的物质代谢、能量转移、信息传导等生命活动中的作用机制。 从生物信息学研究的具体内容上看,生物信息学可以用于序列分类、相似性搜索、DNA 序列编码区识别、分子结构与功能预测、进化过程的构建等方面的计算工具已成为变态反应研究工作的重要组成部分。针对核酸序列的分析就是在核酸序列中寻找过敏原基因,找出基因的位置和功能位点的位置,以及标记已知的序列模式等过程。针对蛋白质序列的分析,可以预测出蛋白质的许多物理特性,包括等电点分子量、酶切特性、疏水性、电荷分布等以及蛋白质二级结构预测,三维结构预测等。 生物信息学中的主要方法有:序列比对,结构比对,蛋白质结构的预测,构造分子进化树,聚类等。基因芯片是基因表达谱数据的重要来源。目前生物信息学在基因芯片中的应用主要体现在三个方面。 1、确定芯片检测目标。利用生物信息学方法,查询生物分子信息数据库,取得相应的序列数据,通过序列比对,找出特征序列,作为芯片设计的参照序列。 2、芯片设计。主要包括两个方面,即探针的设计和探针在芯片上的布局,必须根据具体的芯片功能、芯片制备技术采用不同的设计方法。 3、实验数据管理与分析。对基因芯片杂交图像处理,给出实验结果,并运用生物信息学方法对实验进行可靠性分析,得到基因序列变异结果或基因表达分析结果。尽可能将实验结果及分析结果存放在数据库中,将基因芯片数据与公共数据库进行链接,利用数据挖掘方法,揭示各种数据之间的关系。 生物信息学在人类基因组计划中也具有重要的作用。 大规模测序是基因组研究的最基本任务,它的每一个环节都与信息分析紧密相关。目前,从测序仪的光密度采样与分析、碱基读出、载体标识与去除、拼接与组装、填补序列间隙,到重复序列标识、读框预测和基因标注的每一步都是紧密依赖基因组信息学的软件和数据库的。特别是拼接和填补序列间隙更需要把实验设计和信息分析时刻联系在一起.拼接与组装中的难点是处理重复序列,这在含有约30%重复序列的人类基因组中显得尤其突出。 人类基因组的工作草图即将完成,因此发现新基因就成了当务之急。使用基因组信息学的方法通过超大规模计算是发现新基因的重要手段,可以说大部分新基因是靠理论方法预测出来的。比如啤酒酵母完整基因组(约1300万bp)所包含6千多个基因,大约60%是通过信息分析得到的。 当人类基因找到之后,自然要解决的问题是:不同人种间基因有什么差别;正常人和病人基因又有什么差别。”这就是通常所说的SNPs(单核苷酸多态性)。构建SNPs及其相关数据库是基因组研究走向应用的重要步骤。1998年国际已开展了以EST为主发现新Spps 的研究。在我国开展中华民族SNPs研究也是至重要的。总之,生物信息学不仅将赋予人们各种基础研究的重要成果,也会带来巨大的经济效益和社会效益。在未来的几年中DNA 序列数据将以意想不到的速度增长,这更离不开利用生物信息学进行各类数据的分析和解释,研制有效利用和管理数据新工具。生物信息学在功能基因组学同样具有重要的应用目前应用最多的是同源序列比较、模式识别以及蛋白结构预测。所谓同源序列,是指从某一共同祖先经趋异进化而形成的不同序列。利用数据库搜索找出未知核酸或蛋白的同源序列,是序列分析的基础[lol。如利用BLASTn和BLASTx两种软件分别进行核苷酸和氨基

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