生物信息學(xué)簡介模板

生物信息學(xué)簡介模板第1頁/共22頁目錄生物信息學(xué)概念生物信息學(xué)的研究意義生物信息學(xué)的研究內(nèi)容生物信息學(xué)的生物學(xué)基礎(chǔ)生物信息學(xué)的發(fā)展趨勢第2頁/共22頁一、生物信息學(xué)的概念采用信息科學(xué)技術(shù)，借助數(shù)學(xué)、生物學(xué)的理論、方法，對各種生物信息（包括核酸和蛋白質(zhì)等）的收集、加工、儲存、解釋的一門科學(xué)。第3頁/共22頁

計(jì)算機(jī)學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)生物學(xué)、分子生物學(xué)生物信息學(xué)數(shù)學(xué)、

統(tǒng)計(jì)學(xué)生物信息學(xué)是一交叉性學(xué)科，它位于生物、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的交叉點(diǎn)上第4頁/共22頁二、生物信息學(xué)研究意義認(rèn)識生物本質(zhì)了解生物分子信息的組織和結(jié)構(gòu)，破譯基因組信息，闡明生物信息之間的關(guān)系。改變生物學(xué)的研究方式改變傳統(tǒng)研究方式，引進(jìn)現(xiàn)代信息學(xué)方法在醫(yī)學(xué)上的重要意義為疾病的診斷和治療提供依據(jù)為設(shè)計(jì)新藥提供依據(jù)第5頁/共22頁三、生物信息學(xué)研究主要內(nèi)容序列比對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)比對和結(jié)構(gòu)預(yù)測基因識別分析分子進(jìn)化和比較基因組學(xué)序列重疊群裝配遺傳密碼藥物設(shè)計(jì)基因和蛋白質(zhì)芯片第6頁/共22頁1.基因識別分析（1）基因：具有遺傳效應(yīng)的DNA片段（2）基因識別：目的：識別全部人類的基因包括：識別基因組編碼區(qū)識別基因結(jié)構(gòu)（3）基因識別分析基本問題：是給定基因組序列后，正確識別基因的范圍和在基因組序列中的精確位置。第7頁/共22頁2.基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的研究（1）基因組：包含細(xì)胞或生物體全套遺傳信息的全部遺傳物質(zhì)（2）基因組學(xué)：有關(guān)基因組的研究。實(shí)質(zhì)：分析和解讀核酸序列中所表達(dá)的結(jié)構(gòu)與功能的生物信息。（3）蛋白組學(xué)：在一定條件下某一基因組蛋白質(zhì)表達(dá)的數(shù)量類型。第8頁/共22頁3.生物芯片的研究（1）基因和蛋白質(zhì)芯片基因芯片：專門用于核酸檢測的生物芯片，而是目前運(yùn)用最廣泛的微列陣芯片。蛋白質(zhì)芯片：一種新型的生物芯片，由固定于不同種類支持介質(zhì)上的蛋白微列陣組成的。第9頁/共22頁（2）生物芯片技術(shù)包括：芯片方陣的構(gòu)建樣品的制備生物反應(yīng)信號檢測測及分析等環(huán)節(jié)第10頁/共22頁4.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測成為了了解蛋白質(zhì)功能的重要途徑蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測可分為：二級結(jié)構(gòu)預(yù)測（可歸為模板識別問題和空間結(jié)構(gòu)預(yù)測）三級結(jié)構(gòu)預(yù)測第11頁/共22頁5.生物信息數(shù)據(jù)庫由于生物信息學(xué)不斷產(chǎn)生大量性的生物學(xué)信息，所以對這些信息的儲存、檢索、比較分析必須借助于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。特點(diǎn)：（1）種類不斷增加（2）結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜（3）使用日趨便捷第12頁/共22頁四、生物信息學(xué)的生物學(xué)基礎(chǔ)生物信息學(xué)主要研究兩種信息載體DNA分子蛋白質(zhì)分子第13頁/共22頁(1)遺傳信息的載體——DNA遺傳信息的載體主要是DNA控制生物體性狀的基因是一系列DNA片段生物體生長發(fā)育的本質(zhì)就是遺傳信息的傳遞和表達(dá)第14頁/共22頁基本組成單位種類：(A)腺嘌呤脫氧核苷酸(T)胸腺嘧啶脫氧核苷酸(G)鳥嘌呤脫氧核苷酸(C)胞嘧啶脫氧核苷酸脫氧核糖堿基磷酸AGCT第15頁/共22頁（2）蛋白質(zhì)基因控制蛋白質(zhì)的合成遺傳信息的傳遞和控制，根據(jù)中心法則，即從DNA到RNA到Pro的全過程?；虻谋磉_(dá)與調(diào)控的實(shí)質(zhì)，即：DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯第16頁/共22頁TCATGATTAAG

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TCATGATTA轉(zhuǎn)錄過程第17頁/共22頁AG

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UCAUGUUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核孔第18頁/共22頁A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AA—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)DNA肽鍵肽鍵第19頁/共22頁四、生物信息學(xué)的發(fā)展趨勢隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,針對不同的科研需要構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)資源平臺、生物分析軟件應(yīng)運(yùn)而生,為生物學(xué)的發(fā)展提供了新技術(shù)的支持。生物信息學(xué)的研究進(jìn)展表明,生物技術(shù)日益需要信息技術(shù),并且越來越依賴信息技術(shù)現(xiàn)在許多信