生物信息学简答题讲解学习

生物信息学简答题

1. 生物分子至少携带着三种信息

遗传信息功能相关的结构信息进化信息

2. 生物信息学的目标和任务

收集和管理生物分子数据

数据分析和挖掘

开发分析工具和实用软件

3. 生物信息学研究意义

认识生物本质

改变生物学的研究方式

在医学上的重要意义

4. 生物信息学与实验生物学的关系

实验生物学（传统生物学or现代生物学）：是实验性的；为生物信息学提供相应的数据生物信息学：生物信息的搜集、整理、注释、管理；建立并利用生物信息学数据库；开发生物信息学软件；研究生物信息学算法

生物信息学对实验数据分析与利用的结果，为进一步合理、有效地设计实验方案，研究方向等提供有力的指导和合理的建议。使得新的生物学研究的出发点是理论的

生物信息学分析的结果必须通过生物实验科学来进一步验证

5. 生物信息学主要研究内容

1、生物分子数据的收集与管理

2、数据库搜索及序列比较

3、基因组序列分析

4、基因表达数据的分析与处理

5、蛋白质结构与功能预测

6、代谢途径分析与解析

6. 生物分子数据库应满足：

（1）时间性（2）注释（3）支撑数据（4）数据质量（5）集成性（6）非冗余性

7. 一个数据库记录(entry)一般由两部分组成：

1. 原始序列数据

2. 描述这些数据生物学信息的注释

8. FASTA格式

序列分析软件最常用的格式，包括三部分：

在注释行的第一列用字符“>”标识，后面是序列的名字和来源；

标准的单字符标记的序列；序列中没有数字或其他非字符。

可选的“*”表示序列的结束，它可能出现也可能不出现，但它是许多序列分析程序正确读取序列所必须的。

9. SWISS-PROT的三个特点：注释、非冗余、交叉索引

（1）注释 SWISS-PROT数据分为核心数据和注释两大类。

（2）最小冗余尽量将相关的数据归并，降低数据库的冗余程度。如果不同来源的原始数据有矛盾，则在相应序列特征表中加以注释。

（3）与其它数据库的连接：对于每一个登录项，有指向其它数据库的指针10. SWISS-PROT数据的来源：

（1）从核酸数据库经过翻译推导而来；（2）从蛋白质数据库PIR挑选出合适的数据；

（3）从科学文献中摘录；（4）研究人员直接提交的蛋白质序列数据

11. 导致的结果：

冗余数据可能导致的潜在错误

如果一组DNA或氨基酸序列包含了大量非常相关序列族，则相应的统计分析将偏向这些族，在分析结果中，这些族的特性被夸大；

序列间不同部分的显著相关，在数据样本抽样时可能是有偏的和不正确的；如果这些数据是被用于预测，则这些序列将使预测方法—如人工智能方法—发生偏离

12. 消除误差合理利用数据库：

严格、合理地构建数据库

去除污染的序列，合理地把握数据库的非冗余和冗余的标准

合理、恰当地使用数据库

结合实验研究，合理有效利用数据库

坚持实验第一原则,实践是检验真理的唯一标准

13. Entrez系统的使用

进入NCBI主页(www.ncbi.nlm.nih)，即可看到位于页面上部的数据库检索栏，其缺省检索选项为核酸序列数据库All Databases，应该先选择适当的数据库，然后在检索栏中输入需要查询的内容。

14. 如何设计科研计划

资料查询资料汇总分析优劣寻找出路制定方案斗胆创新

15. 序列比较的根本任务是：

寻找序列之间的相似性辨别序列之间的差异

16. 目的：

1.相似序列：相似的结构，相似的功能

2.判别序列之间的同源性

3.推测序列之间的进化关系

17. 序列比对的基本思想，

是找出检测序列和目标序列的相似性。比对过程中需要在检测序列或目标序列中引入空位(一般用”-”来表示)，以表示插入或删除（图2）来比较两个（双序列比对）或多个序列（多序列比对）,使得这些序列获得最大匹配。

18. 蛋白质打分矩阵

等价矩阵

氨基酸突变代价矩阵GCM

疏水矩阵

PAM矩阵

BLOSUM矩阵

PAM矩阵

19. BLAST程序结果解读

程序名称、版本号以及文献引用出处

检索序列的名称、数据库名称；

图示主要比对结果

列出相似性值较高的序列条目，以及它们在数据库中的编号和简要说明，每个条目后面给出相似性分数值Score和期望频率值E，

以相似性分数值大小为序排列，

相似性分数越高，相似性越大；

E值则表示随机击中（匹配）其他序列的可能性，E值越大，随机匹配的可能性也越大。

最后给出检测序列和目标序列的比对结果。

20. 核酸序列分析的主要任务

预测基因的编码区

分析基因表达的调控特点

21. 分析的步骤

（1）找出序列中的非编码区

序列中载体污染的剔除

重复元件的发现

CpG岛

启动子位点

Poly－A位点

间质缔合区（Matrix association region，MAR）

转录因子结合位点

（2）找到和鉴定基因

序列的编码区（外显子）

构建基因的外显子模型

数据库相似性搜索

与模式生物基因组的同源区比对

22. 核酸序列分析应注意的问题

对真核生物序列，首先遮蔽重复序列