生物信息学介绍生物信息学:•存储、修复、分析、整合生物数据的学科•分子生物学与信息技术的结合体•研究材料与结果:各种生物学数据•研究工具:网络、计算机•包括生物学和计算两部分•现代生物研究的核心•研究方法:–传统生物学:实验理论–现代生物学:理论实验验证•基因和生命的关系:中心法则基因传递遗传信息(转录),并由蛋白质表达,构成有机体,完成生命的功能DNAmRNA蛋白质•蛋白质组(蛋白质protein与基因组genome的杂合)一种基因组所表达的全套蛋白质,即一种细胞至一种生物所表达的全部蛋白质•蛋白质组学:从蛋白质组的水平研究认识生命活动的机理和疾病发生的分子机制•人类基因组计划(HumanGenomePROJECT,HGP)1986年AmericianRenstoDulbecco《Science》阐明人类基因组的全部核苷酸序列,从整体上破译人类遗传信息,在分子水平全面认识自我近期任务•大规模基因组测序中的信息分析•新基因和新SNPS(单核苷酸多态性)的发现与鉴定•完整基因组的比较研究•大规模基因功能表达谱的分析•生物大分子的结构模拟与药物设计远期任务•读懂人类基因组,发现人类遗传语言的根本规律,从而阐明若干生物学中的重大自然哲学问题,像生命的起源与进化等。这一研究的关键和核心是了解非编码区–非编码区信息结构分析–遗传密码起源和生物进化的研究生物学世纪的重大生物学课题•生命是什么:生物系统运作机理的更深入探索•基因组中的信息:读懂ACGT序列•氨基酸序列如何编码蛋白质的特性与活性–蛋白质的结构和功能预测•蛋白质怎样实现细胞和有机体的动力学:–生命为什么是蛋白质的运动方式•个体发育和系统发育的法则和机理:–肌体如何长成、运作、衰老和进化•征服疾病:–主要循环系统疾病、癌症、病毒源性疾病、遗传病和衰老•保护和利用生物资源,开发和发展生物产业:–生物学怎样造福人类现在进行的研究•序列比对–系列两两比对–多系列比对•基因组数据分析序列拼接:通过计算分析从EST库拼接出完整的新基因,即“电子克隆”新基因发现:根据编码区具有的序列特征等通过计算分析从DNA序列中确定基因编码区序列同源比较:Smith-Waterman算法FASTABLAST算法•大规模基因表达谱数据分析重复序列分析编码区统计特征分析启动子分析内含子/外显子剪接位点翻译起始位点和翻译终止信号tRNA基因识别DNA序列自身编码特征分析基因组组织结构和信息结构不同物种、不同进化水平的生物的相关基因之间进行比较•蛋白质结构和功能的预测分析...