地方本科院校《生物信息学》常用数据库和软件的合理化利用.docx

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1、地方本科院校生物信息学常用数据库和软件的合理化利用 摘 要：生物信息学是一门实践性很强的课程，可为生物科学专业学生深化学习生物化学、分子生物学、遗传学等主干课程奠定基础。考虑到地方本科院校的实际，该文阐述了地方本科院校开设生物信息学的课程定位，介绍了适合地方本科院校生物信息学教学的常用数据库、软件和在线工具，并提出了合理化利用建议，供生物信息学课程老师参考。 关键词：生物信息学；实践教学；数据库 中图分类号 G643.2 文献标识码 A 文章编号 1017-773109-0151-03 Abstract：Bioinformatics is a very practical course，whi

2、ch can lay a foundation for further study of biochemistry，molecular biology，genetics and other major courses for the students majoring in biology. Taking into account the actual situation of local colleges and universities，we expound the curriculum positioning of bioinformatics in local colleges and

3、 universities，and introduce the common databases，software and online tools，which are suitable for the teaching of bioinformatics in local colleges and universities. Furthermore，we present the suggestions for their rational use in order to provide references with other teachers of bioinformatics. Key

4、 words：Bioinformatics；Practice teaching；Database 自人類基因组安排实施以来，生命科学探讨技术突飞猛进，促进了生命科学各领域，如动物学、植物学、微生物学、动物科学、医学生物学的迅猛发展。目前，关于生物大分子的探究已全面进入到了组学时代，即从以前的单基因或单个蛋白质的结构和功能探讨逐步转变到基因组学、转录组学和蛋白质组学探讨，这种转变为深化基因、蛋白质功能探讨和应用基础探讨积累了大量数据。就应用角度而言，动植物分子育种、多基因联合育种等先进技术也逐步应用到实践中。因此，当代生物科学高校生驾驭生物分子水平的实践，特殊是生物信息学实践技能燃眉之急。 1

5、地方本科院校生物信息学课程定位 生物信息学是数学、计算机科学与生物学相结合而产生的交叉学科，旨在运用生物学理论课程的背景学问，采纳计算机软件或程序，通过数学模型来分析生物大分子的结构和功能，为生物大分子探讨的试验设计和结果分析及基础应用探讨供应帮助。生物信息学课程一门实践性很强的课程，其课程内容主要包括两方面内容，一是学习数学模型或数学算法，旨在进行生物信息学分析软件的研发；二是学习生物信息学应用，旨在驾驭一些常用的生物学软件、数据库和生物大分子结构与功能的分析方法。 生物信息学是高校生物科学专业的必修课，是生命科学相关专业的选修课。目前，生物信息学数据库、软件和在线工具种类繁多，基本都以英文

6、为主，学习难度大。就地方本科院校而言，其生源差，学生基础薄弱。另外，考虑到学风、师资力气和教学效果等因素，我们认为地方本科院校对于生物信息学课程教学应定位于应用生物信息学，即驾驭常用生物信息学软件的操作，学会基因和蛋白质性质、结构和功能分析的基本方法。 2 常用数据库 随着分子生物学探讨成果的不断积累，生物信息学数据库也已逐步完善，实现了高度网络化，全世界共享。生物信息学的数据库特别多，考虑到地方本科院校本科生的学问储备和实际操作须要，我们举荐4个常用的数据库。 2.1 NCBI数据库 NCBI全称为National Center for Biotechnology Information，即

7、美国国家生物技术信息中心，是国家卫生探讨院的一个分支机构，始建于11018年。NCBI拥有一系列与生物技术和生物医学相关的数据库，是生物信息学工具和服务的重要资源，其数据和DDBJ数据库和EMBL进行不定期交换共享。NCBI的数据库主要包括用于生物医学文献数据库、DNA序列数据库GenBank、蛋白质序列数据库、结构数据库、基因组学数据库、分类学、表观遗传学、保守结构域、基因、单核苷酸多态性等多个数据库。全部这些数据库都可通过Entrez搜寻引擎在线获得，包含核酸序列、蛋白质序列、文献等43种检索项，可采纳关键词、序列登录号等多个字段检索，免费下载，运用特别便利1。 2.2 Ensembl数据

8、库 Ensembl由英国Sanger探讨所和欧洲生物信息学探讨所维护的数据库，其主要功能是能够对物种基因组进行诠释。该数据库主要包含真核生物基因组数据库。此外，还有细菌、真菌、植物等分支数据库。该数据库也有搜寻引擎，其内容具体的数据记录了DNA、转录产物、蛋白质和基因突变等信息，运用便利，记录系统、完整，是了解基因结构和功能比较志向的数据库2。 2.3 miRBase数据库 microRNA是近年来发觉的非编码内源性小RNA分子，其功能主要是调整靶基因的转录后水平的表达，是近年来探讨的热点领域。miRBase数据库更新快，包含miRNA序列数据、功能注释、靶基因预料等多各方面，是存储miRNA

9、信息最主要的公共数据库之一，运行速度快，操作简洁，结果直观。因此，在本科教学中，我们举荐MEGA软件作为系统发育树构建的软件。 3.5 Expasy工具 ExPASy，即Expert Protein Analysis System，由瑞士生物信息学探讨所维护的蛋白组学相关的在线好用分析平台，整合了许多蛋白质数据资源和分析工具，涉及蛋白分类、蛋白质翻译、结构预料、相像检索、序列比对等。该在线工具可免费试用，是本科教学过程中值得举荐的分析工具。但是，该工具包数据量大，鉴于本科教学学时的限制，在教学过程中不宜细讲，可以引入，让感爱好的同学自学。 4 结语 随着分子生物学和生物信息学的迅猛发展，生物信

10、息学数据库不断完善，生物分析软件越来越多，且各具特色。考虑到地方本科院校实际状况，我们介绍了以上的生物信息学数据库和分析软件，并简洁总结了它们适合于地方性高校本科教学的优点，给出了合理选择的参考建议，以期为地方本科院校生物信息学教学供应参考。 参考文献 1Bethesda.The NCBI HandbookInternet. 2nd editionM.National Center for Biotechnology Information. 2022. 2Yates A，Akanni W，Amode M R，et al. Ensembl 2022J.Nucleic Acids Res.202

11、2，44：D730-D736. 3Kelder T，van Iersel M P，Hanspers K，et al.WikiPathways：building research communities on biological pathwaysJ.Nucleic Acids Res. 2022，40：D1301-D1307. 4徐思敏.RNA生物信息相关软件概述J.科技信息：科学教研，2022：3101-3101. 5张驰宇，李全双，曹威，等.RNAstructure软件不同版本对FORS-D分析的影响J.江苏高校学报：医学版.2022，：294-2101. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页