2013年生物信息學復習綱要及預測.doc

1、現(xiàn)代生物信息學的基本定義是什么？它的重要性主要體現(xiàn)在哪兩個方面？是現(xiàn)代生命科學與信息科學、計算機科學、數(shù)學、統(tǒng)計學、物理學和化學等學科相互滲透而形成的交叉學科，是應用計算機技術和信息方法采集、存儲、傳遞、檢索、分析和解讀蛋白質及核酸序列等各種生物信息、以幫助了解生物學和遺傳學信息的科學。重要性體現(xiàn)在兩個方面：一、基因組學、蛋白質組學、生物芯片等生命科學前沿研究的直接推動力，對農學、醫(yī)藥、食品和環(huán)境等領域產生巨大影響；二、倡導的全球范圍的資源共享對科學發(fā)展及人類社會發(fā)展有深遠影響。2、Entrez集成于哪個數(shù)據庫平臺？主要功能是什么？在應用中可以訪問哪些子數(shù)據庫（共14個，請列舉5個以上）？Entrez集成于NCBI數(shù)據庫平臺。主要為各個數(shù)據庫的檢索功能。可訪問的子數(shù)據庫有：PubMed，Nucleotide，EST，3DStructure，Genome等。9.預測蛋白質三級結構的三種方法1)同源建模法：依據蛋白質與已知結構蛋白比對信息構建3D模型；2)折疊識別法：尋找與未知蛋白最合適的模板，進行序列與結構比對，最終建立結構模型；3)從頭預測法：根據序列本身從頭預測蛋白質結構。10、簡述構建進化樹的步驟，每一步列舉1-2種使用的軟件或統(tǒng)計學方法。答：（1）多序列比對：Clustal W （2）校對比對結果：BIOEDIT（3）建樹：MEGA（4）評估系統(tǒng)發(fā)育信號和進化樹的牢固度：自舉法（Bootstrap）P114四、簡述KEGG的PATHWAYS數(shù)據庫中包括的哪6種數(shù)據庫？GENES/SSDB/KO databases/COMPOUND/GLYCAN/REACTION五、系統(tǒng)發(fā)育樹的構建步驟是什么？多序列比對（自動比對、手工比對）建立取代模型（建樹的方法）建立進化樹進化樹的評估六、簡述構建系統(tǒng)發(fā)育樹中UPGMA方法（非加權組平均法）的步驟（1）建立一個距離矩陣物種ABCBdAB-CdACdBC-DdADdBDdCDdAB表示物種A和B之間的距離（可以是失配核苷酸數(shù)目和總位點數(shù)目的比值）。以此類推dAC，dCD。（2）將假設的兩個距離最近的物種合成一個復合物種組（這里假設距離矩陣中的最小值為dAB）（3）第一次聚類后更新距離矩陣，計算組（AB）和物種C和D間距離d（AB）C=1/2（dAB+dBC），d（AB）D=1/2（dAD+dBD）（4）將新的距離矩陣中的距離最小的兩個物種再次合成一個復合物種組。（5）重復（3）（4）步驟，直到所有物種均聚為一類。七、簡述人工神經網絡預測蛋白質二級結構的基本步驟。（1）輸入數(shù)據（來自PDB）（2）產生一個神經網絡（一個計算程序）（3）用已知的蛋白質二級結構來訓練這個模型（4）由訓練好的模型來給出未知蛋白的一個可能的結構（5）最后從生物角度來檢驗預測的一系列氨基酸是否合理八、簡述在蛋白質三級結構預測中同源建模法的步驟。（1）搜索與目標蛋白序列相似的模板蛋白（2）目標序列與模板序列比對（3）建立骨架（將模板結構疊加起來，找結構保守區(qū)