生物信息學(xué)技術(shù)ppt課件

1、 生物信息學(xué)技術(shù)生物信息學(xué)技術(shù)生物信息學(xué)的概念生物信息學(xué)的概念 生物信息學(xué)是用數(shù)理和信息科學(xué)的觀念、生物信息學(xué)是用數(shù)理和信息科學(xué)的觀念、實際和方法，以計算機為工具對生物信息進展實際和方法，以計算機為工具對生物信息進展搜集、加工、儲存、傳播、檢索和分析的科學(xué)搜集、加工、儲存、傳播、檢索和分析的科學(xué)。 研討資料和結(jié)果是各種各樣的生物學(xué)數(shù)據(jù)研討資料和結(jié)果是各種各樣的生物學(xué)數(shù)據(jù)蛋白質(zhì)組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)和構(gòu)造基因組學(xué)構(gòu)造基因組學(xué)生物芯片生物芯片計算機輔助藥物挑選高通量虛擬挑選方法分子數(shù)據(jù)庫，組合化學(xué)化合物庫,靶標(biāo)生物大分子的功能分析.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用識別，信號傳導(dǎo)系統(tǒng)、代謝途徑的分子模擬.圖像處置、聚

2、類分析、表達譜和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析.生物信息技術(shù)生物信息技術(shù)計算機輔助先導(dǎo)化合物設(shè)計、藥物設(shè)計生物信息學(xué)的內(nèi)容生物信息學(xué)的內(nèi)容1.1.基因與基因組分析基因與基因組分析 可讀框預(yù)測和可讀框預(yù)測和基因標(biāo)注基因標(biāo)注序列拼接序列拼接與組裝與組裝結(jié)果上傳到數(shù)結(jié)果上傳到數(shù)據(jù)庫據(jù)庫堿基讀取載體標(biāo)識與去除載體標(biāo)識與去除測序儀中原始數(shù)測序儀中原始數(shù)據(jù)的采樣與分析據(jù)的采樣與分析大規(guī)?；蛐蛄袦y定大規(guī)?；蛐蛄袦y定2.2.蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)組分析蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)組分析蛋白質(zhì)構(gòu)造蛋白質(zhì)構(gòu)造新蛋白的完好、準(zhǔn)確和動態(tài)的三維構(gòu)造新蛋白的完好、準(zhǔn)確和動態(tài)的三維構(gòu)造計算機輔助構(gòu)造模擬計算機輔助構(gòu)造模擬了解蛋白質(zhì)的氨基酸序列和三維構(gòu)造之間的

3、關(guān)系了解蛋白質(zhì)的氨基酸序列和三維構(gòu)造之間的關(guān)系蛋白質(zhì)序列及特性分析蛋白質(zhì)序列及特性分析蛋白質(zhì)組學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué) 相當(dāng)數(shù)量的蛋白質(zhì)、核酸、多糖的三維構(gòu)造獲得準(zhǔn)確測定，基于生物大分子構(gòu)造知識的藥物設(shè)計成為熱點； 根據(jù)靶標(biāo)分子與藥物分子相結(jié)合的活性部位的幾何外形和化學(xué)特征，設(shè)計出與其相匹配的具有新穎構(gòu)造的藥物分子。3.3.新藥設(shè)計新藥設(shè)計生物信息學(xué)的開發(fā)和運用生物信息學(xué)的開發(fā)和運用以核酸蛋白質(zhì)等生物大分子為主要研討對象以信息、數(shù)理、計算機科學(xué)為主要研討手段以計算機網(wǎng)絡(luò)為主要研討環(huán)境以計算機軟件為主要研討工具對序列數(shù)據(jù)進展存儲、管理、注釋、加工對各種數(shù)據(jù)庫進展查詢、搜索、比較、分析構(gòu)建各種類型的公用數(shù)據(jù)庫

4、信息系統(tǒng)研討開發(fā)面向生物學(xué)家的新一代計算機軟件計算機學(xué)、計算機網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)生物學(xué)、分子生物學(xué)生物信息學(xué)數(shù)學(xué)、 統(tǒng)計學(xué)生物信息學(xué)和其它學(xué)科的關(guān)系生物信息學(xué)和其它學(xué)科的關(guān)系 生物信息學(xué)是一生物信息學(xué)是一門邊緣學(xué)科，它位于門邊緣學(xué)科，它位于生物、醫(yī)學(xué)、計算機、生物、醫(yī)學(xué)、計算機、數(shù)學(xué)等多個領(lǐng)域的交數(shù)學(xué)等多個領(lǐng)域的交叉點上。叉點上?；驁D譜數(shù)據(jù)庫 核酸序列數(shù)據(jù)庫 蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫大分子構(gòu)造數(shù)據(jù)庫等國際著名的生物信息中心NCBI National Center for Biotechnology Information (US) EBI European Bioinformatics Institute (

5、EU)HGMP Human Genome Mapping Project Resource Centre (UK )ExPASy Expert of Protein Analysis System (Switzerland )CMBI Centre of Molecular and Biomolecule (The Netherlands)ANGIS National Genome Information Service (Australia) NIG National Institute of Genetics (Japan)BIC National Bioinformatics Centr

6、e (Singapore) 常用的分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫常用的分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫 1979年，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室建立起GenBank數(shù)據(jù)庫； 1982年，歐洲分子生物學(xué)實驗室提供核酸序列數(shù)據(jù)庫EMBL的效力； 1984年，日本著手建立國家級的核酸序列數(shù)據(jù)庫DDBJ并于1987年開場提供效力。常用的分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫常用的分子生物學(xué)數(shù)據(jù)庫核酸數(shù)據(jù)庫GenbankGenbank包含一切知的核酸序列和蛋白質(zhì)序列，以及相關(guān)的文獻著包含一切知的核酸序列和蛋白質(zhì)序列，以及相關(guān)的文獻著作和生物學(xué)注釋。作和生物學(xué)注釋。美國國立生物技術(shù)信息中心美國國立生物技術(shù)信息中心(NCBI)(NCBI)建立和維護建立和維護E

7、MBLEMBL核酸序列數(shù)據(jù)庫核酸序列數(shù)據(jù)庫由歐洲生物信息學(xué)研討所由歐洲生物信息學(xué)研討所(EBI)(EBI)維護維護經(jīng)過因特網(wǎng)上的序列提取系統(tǒng)經(jīng)過因特網(wǎng)上的序列提取系統(tǒng)(SRS)(SRS)效力完成查詢檢索。效力完成查詢檢索。DDBJDDBJ數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫日本國立遺傳學(xué)研討所維護日本國立遺傳學(xué)研討所維護與與GenbankGenbank和和EMBLEMBL核酸庫協(xié)作交換數(shù)據(jù)。運用主頁上核酸庫協(xié)作交換數(shù)據(jù)。運用主頁上SRSSRS工工具進展數(shù)據(jù)檢索和序列分析具進展數(shù)據(jù)檢索和序列分析蛋白質(zhì)信息資源數(shù)據(jù)庫PIR主要提供按同源性和分類學(xué)組織的綜合性、非冗余數(shù)據(jù)庫PIR由美國華盛頓的國家醫(yī)學(xué)研討基金會支持，德國馬

8、普學(xué)會的慕尼黑蛋白質(zhì)序列信息中心(MIPS)和日本國際蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(JIPID)共同維護。PIR經(jīng)過提供蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫、衍生的相關(guān)數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的軟件而支持有關(guān)分子進化、功能基因組學(xué)和計算生物學(xué)方面的研討。蛋白質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫( PDB)由美國自然科學(xué)基金會、能源部和國立衛(wèi)生研討院共同投資建立主要由X-射線晶體衍射和核磁共振(NMR)測得的生物大分子三維構(gòu)造組成用戶可直接查詢、調(diào)用和察看庫中所收錄的任何大分子三維構(gòu)造1997年3月，北京大學(xué)于成立了生物信息學(xué)中心；2000年3月，中科院上海生命科學(xué)研討院成立其他，北京大學(xué)的羅靜初和顧孝誠教授在生物信息學(xué)網(wǎng)站建立方面、中科院生物物理所的陳潤生研討

9、員在EST序列拼接方面以及在基因組演化方面、天津大學(xué)的張春霆院士在DNA序列的幾何學(xué)分析方面等等國內(nèi)對生物信息學(xué)領(lǐng)域也越來越注重國內(nèi)對生物信息學(xué)領(lǐng)域也越來越注重北京大學(xué)生物信息中心 中國生物信息/北京大學(xué)物理化學(xué)研討所北京醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)信息中國科學(xué)院微生物研討所httpim.ac天津大學(xué)生物信息中心 中科院計算所智能信息處置重點實驗室生物信息學(xué)研討組 /中國科學(xué)院基因組信息學(xué)中心 / 國內(nèi)部分生物信息學(xué)和生物醫(yī)學(xué)信息效力器國內(nèi)部分生物信息學(xué)和生物醫(yī)學(xué)信息效力器小小 結(jié)結(jié)生物信息學(xué)研討是利用數(shù)理統(tǒng)計、方式識別、動態(tài)規(guī)劃、密碼生物信息學(xué)研討是利用數(shù)理統(tǒng)計、方式識別、動態(tài)規(guī)劃、密碼解讀、語意解析、信令傳送、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法以及隱解讀、語意解析、信令傳送、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法以及隱馬氏模型等各種方法馬氏模型等各種方法對序列、構(gòu)造數(shù)據(jù)進展定性和定量分析，從中獲取基因編碼、對序列、構(gòu)造數(shù)據(jù)進展定性和定量分析，從中獲取基因編碼、基因調(diào)控、序列基因調(diào)控、序列- -構(gòu)造構(gòu)造