生物信息學(xué)研究概述匯報

生物信息學(xué)研究概述匯報第一頁，共21頁。生物信息學(xué)研究概述生物醫(yī)學(xué)工程展示人：XXXX學(xué)號：XXXXXXXX第二頁，共21頁。目錄contens生物信息學(xué)概述生物信息學(xué)發(fā)展簡史生物信息學(xué)研究內(nèi)容生物信息學(xué)應(yīng)用前景生物信息學(xué)研究任務(wù)第三頁，共21頁。概述概念工具內(nèi)容目的、意義第四頁，共21頁。概述---概念生物信息學(xué)（Bioinformatics）是一門結(jié)合信息學(xué)、數(shù)學(xué)和計算機(jī)技術(shù)，主要研究生命科學(xué)領(lǐng)域中生物學(xué)信息的采集、存儲、處理、傳播和分析的學(xué)科。第五頁，共21頁。概述---工具計算機(jī)軟件互聯(lián)網(wǎng)第六頁，共21頁。概述---內(nèi)容核酸與蛋白質(zhì)分析從分子生物數(shù)據(jù)庫中提取和解讀具有生物學(xué)意義的信息生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與檢索123第七頁，共21頁。概述---目的、意義生物信息學(xué)旨在對大量的原始生物學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、編輯、處理、傳播和分析，歸納數(shù)據(jù)中的變化規(guī)律，揭示數(shù)據(jù)中所蘊含的生物學(xué)奧秘，同時為試驗設(shè)計提供理論支持和指導(dǎo)，縮短科研周期。第八頁，共21頁。生物信息學(xué)發(fā)展簡史前基因組階段基因組階段后基因組階段第九頁，共21頁。簡史---前基因組階段前基因組階段（1990前）01孟德爾遺傳定律的發(fā)現(xiàn)02DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)03遺傳密碼子的發(fā)現(xiàn)該階段主要集中于構(gòu)建生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫，開發(fā)檢索工具、建立序列比對算法、基因序列和蛋白質(zhì)序列的分析第十頁，共21頁?；蚪M階段（1990-2001-2005）簡史---基因組階段01人類基因組計劃開啟02克隆羊多莉的誕生03人類基因組計劃完成該階段主要研究結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、建立生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、開發(fā)大規(guī)?；驕y序和交互界面工具第十一頁，共21頁。后基因組階段（2001--簡史---后基因組階段01功能基因組學(xué)02蛋白質(zhì)組學(xué)03生物信息學(xué)快速發(fā)展該階段主要以海量分子生物數(shù)據(jù)進(jìn)行基因組、蛋白組等組學(xué)分析，在系統(tǒng)上研究基因或者蛋白的生物學(xué)功能第十二頁，共21頁。研究內(nèi)容生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建同源性序列查找蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析非編碼區(qū)分析系統(tǒng)發(fā)育分析第十三頁，共21頁。研究內(nèi)容---數(shù)據(jù)庫構(gòu)建01020304基因序列數(shù)據(jù)庫常用：GenBank、DDBJ、BioSino和EMBL氨基酸序列數(shù)據(jù)庫常用：PIR、MIPS、TrEMBL和SWISS-PROT蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫常用：PDB、NRL-3D、HSSP和SCOI基因組學(xué)數(shù)據(jù)庫常用：Gen?Cards和GDB第十四頁，共21頁。研究內(nèi)容---同源序列查找少量、短序列大量、長序列點陣圖法、Needleman-Wunsch算法和Smith-Waterman算法BALST算法、FASTA算法、patternhunter算法及相應(yīng)的改進(jìn)方法常用軟件：Clustal?V、BioEdit和DNAMAN等第十五頁，共21頁。研究內(nèi)容---蛋白質(zhì)分析結(jié)構(gòu)等級---測定方法一級結(jié)構(gòu)---質(zhì)譜分析；EDMA；N降解法二級結(jié)構(gòu)---傅里葉紅外光譜法圓二性色譜法；三級結(jié)構(gòu)---三維電鏡技術(shù)；核磁共振技術(shù)；X射線衍射法分析內(nèi)容蛋白質(zhì)序列的理化性質(zhì)分析、親疏水性分析、跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)預(yù)測、卷曲螺旋和翻譯后修飾位點預(yù)測，以及蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測和信號位點分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域分析、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)模擬、蛋白質(zhì)超家族分析常用軟件在線軟件有---

Swiss-model、PROCHECK、

Molprobity本地軟件有---

Modeller、TMHMM、

VMD第十六頁，共21頁。研究內(nèi)容---非編碼區(qū)分析非編碼區(qū)通常具有降低編碼區(qū)堿基突變率的作用，還具有調(diào)控編碼區(qū)基因轉(zhuǎn)錄的作用。非編碼區(qū)往往具有啟動子、終止子、調(diào)控基因和DNA聚合酶結(jié)合位點。非編碼區(qū)分析是利用生物信息學(xué)的方法對非編碼區(qū)的DNA片段進(jìn)行定性、定量，以及對結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，找出調(diào)控編碼區(qū)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)理的過程第十七頁，共21頁。研究內(nèi)容---系統(tǒng)發(fā)育分析系統(tǒng)發(fā)育分析是通過已知序列分析推斷或評估物種間進(jìn)化關(guān)系的過程，具體是通過系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建來實現(xiàn)。常見的系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建方法有相鄰連接法（NJ）、非加權(quán)配對組算數(shù)法（UPGMA）、最小進(jìn)化法（MJ）、最大簡約法（MP）和最大似然法（ML）系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建軟件有MEGA、DNAstar、PAUP、PHYLIP、MOLPHY、PAML。第十八頁，共21頁。應(yīng)用前景鑒定單基因疾病的關(guān)鍵致病基因研究人類復(fù)雜疾病的發(fā)生機(jī)理疾病預(yù)防、診斷、治療等農(nóng)