生物信息学与系统生物学.pdf

生物信息学与系统生物学 章祥荪 吴凌云 王勇 张世华 中国科学院数学与系统科学研究院 生物信息学 基础知识 吴凌云 中国科学院数学与系统科学研究院 大纲 • 序列比较与分析 • 基因与Motif预测 • 单体型组装与推断 • 蛋白质结构与功能 • 基因组变异分析 • 高通量技术 课程信息 • /wiki/Course001 课程目标 • 什么问题（what problems ） • 如何解决（how to solve） • 关键技术（key computational techniques） • 多大作用（how much help） 生物信息学与系统生物学 三级分析 例：系统生物学 二级分析 例：序列比对、结构预测 初级分析 例：实验室管理系统、实验数据处理 信息基础设施 例：计算服务器、数据库 研究对象 • DNA and RNA • Protein • Functions – Regulatory – Interactions • Signals • Experimental Data 数学模型 • Sequences – DNA, RNA, Protein • Structures – DNA, RNA, Protein • Networks – Protein-Protein Interactions, Gene Regulatory, Signaling Pathway 数学方法(1) • Statistics and Probabilistic, e.g. hidden Markov model (HMM) in sequence analysis and gene finding • Operations Research, e.g. dynamic programming (DP) in sequence alignment • Mathematical Programming, e.g. linear programming and non-linear programming in protein structure prediction and docking problem 数学方法(2) • Topology, e.g. in protein structure comparison • Functional Theory, e.g. Fourier transform and Wavelet in protein structure comparison • Information Theory, e.g. in sequence alignment and protein structure prediction 数学方法(3) • Computational Mathematics, e.g. differential