生物信息学研究概述汇报.pptx

目录contens生物信息学概述生物信息学发展简史生物信息学研究内容生物信息学应用前景生物信息学研究任务第1页/共20页概述概念工具内容目的、意义第2页/共20页概述-概念生物信息学（Bioinformatics）是一门结合信息学、数学和计算机技术，主要研究生命科学领域中生物学信息的采集、存储、处理、传播和分析的学科。第3页/共20页概述-工具计算机算机软件件互互联网网第4页/共20页概述-内容核酸与蛋白质分析从分子生物数据库中提取和解读具有生物学意义的信息生物信息学数据库的构建与检索123第5页/共20页概述-目的、意义生物信息学旨在对大量的原始生物学数据进行存储、编辑、处理、传播和分析，归纳数据中的变化规律，揭示数据中所蕴含的生物学奥秘，同时为试验设计提供理论支持和指导，缩短科研周期。第6页/共20页生物信息学发展简史前基因组阶段基因组阶段后基因组阶段第7页/共20页简史-前基因组阶段前基因组阶段（1990前）01孟德尔遗传定律的发现02DNA双螺旋结构的发现03遗传密码子的发现该阶段主要集中于构建生物信息学数据库，开发检索工具、建立序列比对算法、基因序列和蛋白质序列的分析第8页/共20页基因组阶段（1990-2001-2005）简史-基因组阶段01人类基因组计划开启02克隆羊多莉的诞生03人类基因组计划完成该阶段主要研究结构基因组学、建立生物信息学网络数据库、开发大规模基因测序和交互界面工具第9页/共20页后基因组阶段（2001-简史-后基因组阶段01功能基因组学02蛋白质组学03生物信息学快速发展该阶段主要以海量分子生物数据进行基因组、蛋白组等组学分析，在系统上研究基因或者蛋白的生物学功能第10页/共20页研究内容生物信息学数据库构建同源性序列查找蛋白质结构分析非编码区分析系统发育分析第11页/共20页研究内容-数据库构建01020304基因序列数据库常用：GenBank、DDBJ、Bio Sino 和 EMBL氨基酸序列数据库常用：PIR、MIPS、Tr EMBL 和 SWISS-PROT蛋白质结构数据库常用：PDB、NRL-3D、HSSP 和 SCOI基因组学数据库常用：GenCards 和 GDB第12页/共20页研究内容-同源序列查找少量、短序列大量、长序列点阵图法、Needleman-Wunsch 算 法 和 Smith-Waterman 算 法BALST 算法、FASTA算法、patternhunter 算法及相应的改进方法常用软件：ClustalV、Bio Edit 和 DNAMAN等第13页/共20页研究内容-蛋白质分析结构等级-测定方法一级结构-质谱分析；EDMA；N 降解法二级结构-傅里叶红外光谱法 圆二性色谱法；三级结构-三维电镜技术；核磁共振技术；X 射线衍射法分析内容蛋白质序列的理化性质分析、亲疏水性分析、跨膜区结构预测、卷曲螺旋和翻译后修饰位点预测，以及蛋白质二级结构预测和信号位点分析、蛋白质结构域分析、蛋白质三维结构模拟、蛋白质超家族分析常用软件在线软件有-Swiss-model、PROCHECK、Molprobity本地软件有-Modeller、TMHMM、VMD第14页/共20页研究内容-非编码区分析非编码区通常具有降低编码区碱基突变率的作用，还具有调控编码区基因转录的作用。非编码区往往具有启动子、终止子、调控基因和 DNA 聚合酶结合位点。非编码区分析是利用生物信息学的方法对非编码区的 DNA 片段进行定性、定量，以及对结构进行剖析，找出调控编码区基因转录机理的过程第15页/共20页研究内容-系统发育分析系统发育分析是通过已知序列分析推断或评估物种间进化关系的过程，具体是通过系统发育树的构建来实现。常见的系统发育树构建方法有相邻连接法（NJ）、非加权配对组算数法（UPGMA）、最小进化法（MJ）、最大简约法（MP）和最大似然法（ML）系统发育树构建软件有MEGA、DNAstar、PAUP、PHYLIP、MOLPHY、PAML。第16页/共20页应用前景鉴定单基因疾病的关键致病基因研究人类复杂疾病的发生机理疾病预防、诊断、治疗等农业、工业生产（药物设计）等第17页/共20页研究任务相关理论研究软件的使用与学习集成数据库的管理与使用生物数据质量鉴控加强多学科专家之间的沟通、合作第18页/共20页THANKS!THANKS!展示人：XXXXXXX第19页/共20页