計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)中的應(yīng)用公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)中應(yīng)用講述計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)中應(yīng)用共性問(wèn)題詳細(xì)內(nèi)容：生命科學(xué)中數(shù)值措施、生物記錄學(xué)、生命科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、生命科學(xué)中數(shù)學(xué)模型及其求解、生命科學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、生物信息學(xué)、生命科學(xué)中常用軟件等幾種部分。重要應(yīng)用MATLAB為計(jì)算工具。第1頁(yè)課程教學(xué)安排總課時(shí)：54課時(shí)其中：課堂教學(xué)/32課時(shí)，上機(jī)練習(xí)/16課時(shí)(生物樓三樓機(jī)房),大作業(yè)/6課時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)估：平時(shí)成績(jī)50%，考試成績(jī)50%教材：《計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)中應(yīng)用》參照書(shū)籍：計(jì)算機(jī)數(shù)值措施、MATLAB、生物記錄學(xué)、回歸分析、數(shù)學(xué)建模、生物信息學(xué)等有關(guān)書(shū)籍第2頁(yè)計(jì)算機(jī)與生命科學(xué)結(jié)合用計(jì)算機(jī)技術(shù)（數(shù)學(xué)措施）研究和處理生命科學(xué)問(wèn)題。生命科學(xué)問(wèn)題數(shù)量化用生物物質(zhì)制造計(jì)算機(jī)，處理計(jì)算機(jī)發(fā)展存在問(wèn)題（寄存和計(jì)算速度）。DNA計(jì)算機(jī)蛋白質(zhì)計(jì)算機(jī)第3頁(yè)年交大科技消息1/1/30-“Science”刊登了簽名“中國(guó)SARS分子流行病學(xué)協(xié)作課題組”論文“中國(guó)SARS流行期間SARS冠狀病毒分子進(jìn)化”論文將/期間SARS流行劃分為早、中、晚三期進(jìn)行分析，揭開(kāi)沙斯分子流行病學(xué)之謎，破解了沙斯冠狀病毒變異和進(jìn)化規(guī)律。第4頁(yè)重要內(nèi)容課題組完畢了來(lái)自廣東和香港SARS發(fā)展各階段24個(gè)病人18株SARS冠狀病毒及11份含病毒生物樣品病毒基因組全序列測(cè)定，結(jié)合已經(jīng)公開(kāi)其他32條人類(lèi)SARS冠狀病毒及2條果子貍SARS樣冠狀病毒基因組全序列進(jìn)行生物信息學(xué)分析，研究SARS冠狀病毒在流行過(guò)程中分子變異規(guī)律。通過(guò)進(jìn)化模型計(jì)算獲得了一系列關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)SARS冠狀病毒基因組中性突變率是穩(wěn)定，認(rèn)識(shí)到了SARS冠狀病毒基因組各重要片段對(duì)于環(huán)境選擇壓力不一樣樣響應(yīng)及其與SARS流行過(guò)程有關(guān)性。第5頁(yè)交大科技消息2上海交大和中科院上海營(yíng)養(yǎng)科學(xué)研究所協(xié)作攻關(guān)，在試管中完畢了DNA計(jì)算機(jī)雛形研制工作，在試驗(yàn)上把自動(dòng)運(yùn)行與表面DNA計(jì)算結(jié)合到了一起。這在中國(guó)屬初次，有關(guān)論文已刊登在中國(guó)《科學(xué)通報(bào)》49卷第1期英文版上。第6頁(yè)重要內(nèi)容采用雙色熒光標(biāo)識(shí)對(duì)輸入與輸出分子進(jìn)行同步檢測(cè)，用測(cè)序儀對(duì)自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，用磁珠表面反應(yīng)法固化反應(yīng)提高可控性操作技術(shù)等，以至最終在一定程度上完畢模擬電子計(jì)算機(jī)處理0、1信號(hào)功能第7頁(yè)生物計(jì)算機(jī)DNA計(jì)算機(jī)把二進(jìn)制數(shù)翻譯成遺傳密碼片段，每個(gè)片段就是一種鏈。對(duì)問(wèn)題以新DNA編碼形式加以解答。蛋白質(zhì)計(jì)算機(jī)運(yùn)用分子內(nèi)電子或質(zhì)子傳遞、狀態(tài)變化等原理制備蛋白質(zhì)晶片替代既有芯片。生物計(jì)算機(jī)長(zhǎng)處首先是體積小，寄存信息量大。另一方面，這種電腦運(yùn)算速度極快。第三是最大限量減少能耗，DNA電腦能耗，僅為一般電腦十億分之一。第8頁(yè)生物數(shù)學(xué)生物數(shù)學(xué)是生物學(xué)與數(shù)學(xué)之間邊緣學(xué)科。它以數(shù)學(xué)措施研究和處理生物學(xué)問(wèn)題，并對(duì)與生物學(xué)有關(guān)數(shù)學(xué)措施進(jìn)行理論研究。生物數(shù)學(xué)分支學(xué)科較多，從生物學(xué)應(yīng)用去劃分，有數(shù)量分類(lèi)學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)、數(shù)量生態(tài)學(xué)、數(shù)量生理學(xué)和生物力學(xué)等；從研究使用數(shù)學(xué)措施劃分，又可分為生物記錄學(xué)、生物信息論、生物系統(tǒng)論、生物控制論和生物方程等分支。第9頁(yè)生物數(shù)學(xué)生物學(xué)遺傳學(xué)生態(tài)學(xué)生理學(xué)生物動(dòng)力學(xué)生物分類(lèi)學(xué)等數(shù)學(xué)記錄學(xué)線性代數(shù)信息論微分方程概率論積分變換等計(jì)算機(jī)第10頁(yè)生物數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程1901——Pearson,“生物記錄學(xué)雜志”1920s——Rashevsky,Lotka,生物方程、生物數(shù)學(xué)模型1940s——計(jì)算機(jī)產(chǎn)生，數(shù)量分類(lèi)學(xué)、生物控制論、信息論隨之產(chǎn)生1970s——數(shù)學(xué)各項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)用于生物學(xué)，包括經(jīng)典數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)1990s——生物信息處理s——計(jì)算生物學(xué)、生物數(shù)學(xué)復(fù)雜模型等第11頁(yè).

SCIENCEVOL303：6FEBRUARY第12頁(yè)IntroductoryScienceandMathematicsEducation

for21st-CenturyBiologists

WilliamBialekandDavidBotsteinGalileowrotethat“thebookofnatureiswritteninthelanguageofmathematics”;Nearly400yearslater,thefragmentedteachingofscienceinouruniversitiesstillleavesbiologyoutsidethequantitativeandmathematicalculturethathasetodefinethephysicalsciencesandengineering.第13頁(yè)BialekandBotsteinproposeincorporatingmathematicalandquantitativeapproachesintobiologicalsciencescurricula,notmerelyasprerequisitecoursestobesufferedasariteofpassagebutasfull-fledgedponentsofthetrainingofacontemporaryscientist.第14頁(yè)第一章緒論第一節(jié)計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)中應(yīng)用一、應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況1、計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用普遍，計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)、人口學(xué)、藥物動(dòng)力學(xué)、生理學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域。2、生物信息學(xué)、數(shù)值措施、數(shù)據(jù)模型化、最優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)等在生命科學(xué)中越來(lái)越顯示出強(qiáng)有力作用。3、生命科學(xué)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)應(yīng)用起步較晚，重要由于生命過(guò)程非常復(fù)雜，影響原因眾多，內(nèi)在機(jī)理研究難以深入。第15頁(yè)生物產(chǎn)物形成中細(xì)胞代謝與環(huán)境變化過(guò)程第16頁(yè)第17頁(yè)帶有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制生物反應(yīng)器系統(tǒng)第18頁(yè)第19頁(yè)雙向凝膠電泳圖第20頁(yè)酵母完整基因表達(dá)圖譜第21頁(yè)計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)中應(yīng)用類(lèi)型

1、計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集。試驗(yàn)數(shù)據(jù)在線檢測(cè)，如常規(guī)溫度、壓力、pH值、溶氧濃度；生物醫(yī)學(xué)中葡萄糖濃度、腦電流等生物電信號(hào)；試驗(yàn)數(shù)據(jù)離線檢測(cè)，如蛋白質(zhì)濃度和DNA、RNA等核酸濃度測(cè)定，生物特性物質(zhì)檢測(cè)，生物種群數(shù)目旳識(shí)錄等。由于生物數(shù)據(jù)量大面廣，依托老式人工采集數(shù)據(jù)措施已不能適應(yīng)需要。第22頁(yè)第23頁(yè)第24頁(yè)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況2、計(jì)算機(jī)對(duì)生命科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理包括生命科學(xué)中多種試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，生命科學(xué)數(shù)學(xué)模型建立和求解，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對(duì)試驗(yàn)控制和試驗(yàn)監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)跟蹤生物量、生物參數(shù)，以及生命科學(xué)和生物工程試驗(yàn)設(shè)計(jì)包括最優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。如將所測(cè)定DNA序列對(duì)應(yīng)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行整頓和處理后確定核苷酸位置；放射性示蹤物在生物分子中研究應(yīng)用；運(yùn)用計(jì)算機(jī)按分子量大小或其他特性自動(dòng)分離生物物質(zhì)；運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)生物工廠進(jìn)行工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)試驗(yàn)測(cè)量值誤差自動(dòng)分析處理等。第25頁(yè)第26頁(yè)cDNAmicroarrayexpressionpatternsofsmall(S)andlarge(L)neurons第27頁(yè)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況3、計(jì)算機(jī)在生物信息學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)生物信息處理是數(shù)據(jù)處理中一種特殊部分，生物信息學(xué)已成為一種單獨(dú)應(yīng)用領(lǐng)域。生物信息學(xué)是以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索、傳播和分析科學(xué)，包括范圍很廣。其研究重點(diǎn)一般為兩個(gè)方面，即基因組學(xué)(Genomics)和蛋白質(zhì)組學(xué)(Proteomics)。它們包括對(duì)核酸和蛋白質(zhì)序列信息獲取、分析和寄存，數(shù)據(jù)查詢(xún)和校對(duì)等，包括對(duì)大量基因組數(shù)據(jù)、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)信息，如GenBank、生物分子構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)MMDB，以及生物類(lèi)文獻(xiàn)，如MEDLINE和BA（BiologicalAbstract）數(shù)據(jù)庫(kù)檢索等。第28頁(yè)基因序列同源性比較第29頁(yè)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況4、計(jì)算機(jī)數(shù)值措施在生命科學(xué)中應(yīng)用實(shí)際上試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，包括生物信息學(xué)數(shù)據(jù)處理都是以數(shù)值措施和記錄學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)。現(xiàn)代生命科學(xué)提出了相稱(chēng)多數(shù)學(xué)問(wèn)題及復(fù)雜數(shù)學(xué)模型，包括到許多非線性代數(shù)或微分方程，這些方程常常是大量耦合。對(duì)于此類(lèi)復(fù)雜數(shù)學(xué)模型研究，經(jīng)典數(shù)學(xué)解析法是無(wú)能為力，必須借助數(shù)值措施應(yīng)用計(jì)算機(jī)求解。計(jì)算機(jī)數(shù)值法在生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)占有極其重要地位，是現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)發(fā)展增進(jìn)原因。第30頁(yè)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況5、計(jì)算機(jī)用于生物工程和生命活動(dòng)過(guò)程控制和過(guò)程監(jiān)督。如發(fā)酵工程中，控制方式有人工控制和計(jì)算機(jī)控制兩種，但目前大部分還是人工控制或半人工控制為主，包括經(jīng)典自動(dòng)控制、次序控制、模擬控制等。計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制能直接實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，運(yùn)用系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)過(guò)程優(yōu)化，如醫(yī)學(xué)上人工血液輸送系統(tǒng)（人工心臟等）控制。第31頁(yè)本課程內(nèi)容生物信息學(xué)生命科學(xué)中數(shù)值措施生物記錄學(xué)生命科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理生命科學(xué)中數(shù)學(xué)模型及其求解生命科學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)生命科學(xué)中常用軟件實(shí)例包括到生命科學(xué)中各個(gè)領(lǐng)域第32頁(yè)課程內(nèi)容——數(shù)值措施重要簡(jiǎn)介怎樣掌握多種數(shù)值計(jì)算技巧，運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理實(shí)際計(jì)算問(wèn)題，學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在多種算法應(yīng)用，學(xué)以致用。學(xué)習(xí)關(guān)鍵不僅在于能從原理上理解多種算法，并且更重要是在于合理選擇和應(yīng)用這些算法去解題。數(shù)值措施基本內(nèi)容包括非線性方程求根、代數(shù)方程組求解、插值法、數(shù)值積分、常微分方程及其方程組求解等。第33頁(yè)課程內(nèi)容——數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型長(zhǎng)處：定量、簡(jiǎn)便、計(jì)算機(jī)應(yīng)用在生命科學(xué)中，老式研究措施如經(jīng)驗(yàn)歸納法等已不能滿足學(xué)科發(fā)展需要，在工程上數(shù)學(xué)模型已成為一種重要研究措施?，F(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展越來(lái)越多地規(guī)定用數(shù)學(xué)措施對(duì)生命過(guò)程進(jìn)行定量研究，建立數(shù)學(xué)模型，以揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)。第34頁(yè)課程內(nèi)容——數(shù)據(jù)處理和試驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理和試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性學(xué)科，它和生命科學(xué)相結(jié)合，被詳細(xì)用于生命科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、生命科學(xué)建模和生命科學(xué)中試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)生命科學(xué)發(fā)展發(fā)揮了積極作用。詳細(xì)內(nèi)容包括生命科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差及其分布、試驗(yàn)數(shù)據(jù)常用處理措施、生命科學(xué)中數(shù)學(xué)模型建立措施以及生命科學(xué)中常見(jiàn)數(shù)學(xué)模型。試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析及其檢查，試驗(yàn)數(shù)據(jù)常用設(shè)計(jì)措施、回歸正交設(shè)計(jì)和序貫試驗(yàn)設(shè)計(jì)。第35頁(yè)本課程學(xué)習(xí)目旳探索生命科學(xué)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，提高分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)能力。理解和掌握計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)數(shù)據(jù)處理與分析、試驗(yàn)數(shù)據(jù)模型化中應(yīng)用基本思想和措施。理解生命科學(xué)某些有關(guān)軟件。第36頁(yè)第二節(jié)生命科學(xué)中常用計(jì)算機(jī)軟件概述生命科學(xué)中各個(gè)領(lǐng)域以及和生命科學(xué)相交叉各學(xué)科，均開(kāi)發(fā)了多種應(yīng)用軟件；如用于數(shù)值計(jì)算MATLAB軟件、藥物設(shè)計(jì)分子構(gòu)型軟件、微生物發(fā)酵工程中控制軟件、生物醫(yī)學(xué)仿真軟件、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AUTOCAD等。從網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)看，提供有關(guān)新聞、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、應(yīng)用軟件和軟件在線服務(wù)、算法等。第37頁(yè)GCG軟件生物信息學(xué)中使用較廣軟件。GCG(GeneticsComputerGroup)重要是提供一種計(jì)算機(jī)集成環(huán)境，它將大量序列分析和數(shù)據(jù)庫(kù)搜索程序集成在一起，可以訪問(wèn)多種不一樣樣來(lái)源序列數(shù)據(jù)庫(kù)。它提供集成環(huán)境SeqLab（圖形顧客界面）是WisconsinPackage一部分。WisconsinPackage則是一種綜合性序列分析程序，由120多種獨(dú)立程序構(gòu)成，顧客為適應(yīng)不一樣樣規(guī)定，可對(duì)其程序進(jìn)行組合使用。第38頁(yè)GCGGCG支持5種數(shù)據(jù)庫(kù)供WisconsinPackage使用，分別是2種核酸數(shù)據(jù)庫(kù)和3種蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。2種核酸數(shù)據(jù)庫(kù)是GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)和EMBL核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)。這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)也可被組合成為一種庫(kù)，稱(chēng)為GenEMBLPlus。3種蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)是ProteinInformationResource(PIR)國(guó)際蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)，SWISS-PROT蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)，SP-TrEMBL數(shù)據(jù)庫(kù)（由歐洲生物信息學(xué)研究所等開(kāi)發(fā)）。GCG可以用于核酸和蛋白質(zhì)序列編輯、搜索、比較、分析等。第39頁(yè)SASSAS(Statisticsanalysissystem)軟件是目前國(guó)際上較流行、較權(quán)威一種記錄分析軟件，是由美國(guó)SAS企業(yè)研制，其版本不停更新，它可作為記錄計(jì)算和繪圖工具。由于在生命科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理上常需要應(yīng)用回歸措施、記錄措施，因此SAS軟件被廣泛用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等研究中。第40頁(yè)SAS軟件SAS軟件是模塊式構(gòu)造，具有約20個(gè)模塊，其中常用有SAS/BASE（基礎(chǔ)）模塊SAS/STAT（記錄）模塊、SAS/GRAPH（圖形）模塊、SAS/ETS（預(yù)測(cè)）模塊、SAS/IML（矩陣運(yùn)算）模塊、SAS/QC（質(zhì)量控制）模塊等。這些SAS模塊可以獨(dú)立使用，也可以互相結(jié)合使用。SAS軟件可以處理記錄分析和試驗(yàn)設(shè)計(jì)某些問(wèn)題。SAS軟件使用是建立在SAS數(shù)據(jù)庫(kù)之上，而實(shí)現(xiàn)SAS程序成功應(yīng)用必須由顧客編制SAS引導(dǎo)程序。SAS引導(dǎo)程序由一系列符合SAS語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則語(yǔ)句所構(gòu)成。使用前必須對(duì)SAS語(yǔ)言有一定理解。第41頁(yè)ExcelExcel為Microsoft企業(yè)產(chǎn)品，Excel擴(kuò)展圖表為一特制數(shù)學(xué)軟件，顧客可在數(shù)據(jù)行或列中輸入數(shù)據(jù)并運(yùn)算，可完畢大量報(bào)表運(yùn)算和輸出。圖表中任何一種數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，軟件都會(huì)更新計(jì)算成果。Excel內(nèi)部也具有部分?jǐn)?shù)值計(jì)算功能，如方程求解、曲線擬合和最優(yōu)化等，同步Excel以VisualBASIC作為顧客開(kāi)發(fā)應(yīng)用編程語(yǔ)言，可用于數(shù)值計(jì)算。此外Excel也具有可視化工具（如三維立體作圖），將數(shù)值計(jì)算和作圖結(jié)合起來(lái)使用，可以進(jìn)行具有相稱(chēng)難度數(shù)值分析。第42頁(yè)MATLABMATLAB為Mathworks企業(yè)重要產(chǎn)品，MATLAB出自于MATrixLABoratory,原意為矩陣試驗(yàn)室，最開(kāi)始是專(zhuān)門(mén)用于矩陣計(jì)算軟件。伴隨MATLAB推向市場(chǎng)，MATLAB不僅具有了數(shù)值運(yùn)算功能、符號(hào)運(yùn)算功能，并且還具有了數(shù)據(jù)圖示功能。在目前最新版本MATLAB6.0中，MATLAB不僅在數(shù)值、符號(hào)和圖形等功能上做了深入增強(qiáng)，并且又增長(zhǎng)了某些工具箱，以以便不一樣樣專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員使用（包括生命科學(xué)）。第43頁(yè)MATLABMATLAB中函數(shù)和運(yùn)算器有助于多種數(shù)值措施實(shí)現(xiàn)。MATLAB作為一種高級(jí)語(yǔ)言，它不僅可以以一種人機(jī)交互式命令行指令操作方式工作，并且還可以如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等高級(jí)語(yǔ)言同樣進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，編制一種以m為擴(kuò)展名文獻(xiàn)，即M文獻(xiàn)。MATLAB自身特點(diǎn)，M文獻(xiàn)編制同BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等比較起來(lái)，有許多無(wú)法比擬長(zhǎng)處，如語(yǔ)言簡(jiǎn)樸、可讀性強(qiáng)、調(diào)試輕易、調(diào)用以便等，因此可以通過(guò)簡(jiǎn)樸編程以便地實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算。第44頁(yè)其他應(yīng)用軟件DNA分析軟件：GeneConstructKit與大多數(shù)DNA分析軟件不一樣樣，它管理并顯示克隆方略中分子構(gòu)建過(guò)程，包括分子構(gòu)建，電泳條帶。此外，還可以質(zhì)粒作圖。該軟件附有詳細(xì)在線協(xié)助，可供從事分子生物試驗(yàn)人員和克隆方略人員備用。第45頁(yè)其他應(yīng)用軟件DNA質(zhì)粒構(gòu)建軟件：pDRAW是一種非常以便質(zhì)粒繪制工具與DNA分析工具。它包括DNA序列輸入與分析、限制酶消化分析以及環(huán)形與線性DNA圖形輸出等許多功能。重要功能有：（1）對(duì)核酸加上注釋?zhuān)缁蚱瘘c(diǎn)。（2）虛擬克隆酶切片段。（3）序列修改編輯，可以將序列旋轉(zhuǎn)一定堿基距離，或?qū)⒎较蛳喾础＃?）分析限制性酶切位點(diǎn)，多種酶切位點(diǎn)可以較自由地選擇。（5）ORF分析顯示。（6）在PCR試驗(yàn)中計(jì)算某一對(duì)引物作為PCRTm值。（7）可以文本或圖形方式顯示成果。（8）可以導(dǎo)入序列。第46頁(yè)蛋白質(zhì)分析軟件：MACAW是一種多序列構(gòu)建與分析軟件。重要用途：通過(guò)實(shí)行基因組計(jì)劃，得到了大量蛋白序列與DNA序列數(shù)據(jù)，理解數(shù)據(jù)及其互相關(guān)系，查找有用片段是一種非常困難工作。某些片段常常顯示類(lèi)似分子構(gòu)造與生物特性。用人工措施是不也許完畢如此大量比較工作。應(yīng)用MACAW程序，借助記錄學(xué)措施和一定運(yùn)算規(guī)則，來(lái)查找這些片段。其他應(yīng)用軟件第47頁(yè)蛋白序列分析軟件包ANTHEPROT5.0，包括了蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域所包括大多數(shù)內(nèi)容，功能強(qiáng)大。重要功能：進(jìn)行多種蛋白序列分析與特性預(yù)測(cè),如進(jìn)行蛋白序列二級(jí)構(gòu)造預(yù)測(cè)；在蛋白序列中查找符合PROSITES數(shù)據(jù)庫(kù)特性序列；繪制出蛋白序列所有理化特性曲線；在Internet或當(dāng)?shù)氐鞍仔蛄袛?shù)據(jù)庫(kù)中查找類(lèi)似序列；計(jì)算蛋白序列分子量、比重與各蛋白殘基百分構(gòu)成；計(jì)算蛋白序列滴定曲線與等電點(diǎn)；選定一種片段后，繪制HelicalWheel圖；進(jìn)行點(diǎn)陣圖（DotPlot）分析；計(jì)算信號(hào)肽潛在斷裂位點(diǎn)等。其他應(yīng)用軟件第48頁(yè)搜索查看軟件：VectorNTIViewer，以便易用。重要功能：（1）輸入文獻(xiàn)格式廣泛，除了moleculedocuments(.gb)自身文獻(xiàn)格式外，還能識(shí)別多種數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用格式軟件：EMBL,GenBank,FASTA,Sequencefiles。（2）所有或部分序列可以拷貝到剪貼板，提供應(yīng)其他程序使用。（3）載體圖像可以拷貝到剪貼板上供應(yīng)其他程序使用，或直接存盤(pán)成.wmf格式圖像文獻(xiàn)。其他應(yīng)用