如何制作系统发育树.ppt

生物信息学 计算机运算速度: 18个月增长一倍;DNA序列数据: 14个月增长一倍; 一、定义 生物信息学（bioinformatics）是生物学与计算机科学以及应用数学等学科相互交叉而形成的一门新兴学科。它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。 由于当前生物信息学发展的主要推动力来自分子生物学，生物信息学的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面。 二、生物信息学的基本方法： 建立生物数据库：核苷酸顺序数据库(GENBANK)、Protein Data Bank(PDB)、氨基酸顺序数据库(SWISS-PRO)、酵母基因组数据库(YEASTS)、美国种质保藏中心(ATCC)、美国专利局数据库(USPO)。 数据库检索：Blast、Entrez 序列分析：序列对位排列、同源比较、进化分析。 统计模型：如隐马尔可夫模型(hidden Markov model, HMM)--基因识别、药物设计。最大似然模型(maximun likelihood model, ML)、 最大简约法(Maximun Parsimony, MP)--分子进化分析。 算法：如自动序列拼接、外显子预测和同源比较、遗传算法、人工神经网络(artificial neural network)。 三、生物信息学的研究内容 生物信息学的研究内容是伴随着基因组研究而发展的。广义地说，生物信息学从事对基因组研究相关生物信息的获取、加工、存储、分配、分析和解释。这个定义的含义是双重的：一是对海量数据的收集、整理与服务，即管理好这些数据；二是从中发现新的规律，也就是使用好这些数据。 具体地说，生物信息学是把基因组ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）序列信息分析作为源头，找到基因组序列中代表蛋白质和RNA（核糖核酸）基因的编码区。同时，阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏在DNA序列中的遗传语言规律。在此基础上，归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。 四、生物信息学 – 研究方向 基因组序列装配 基因识别 基因功能预报 基因多态性分析 基因进化 mRNA结构预测 基因芯片设计 基因芯片数据分析 疾病相关基因分析 五、通过学习逐渐掌握以下内容： 有哪些信誉好的足球投注网站网上生物信息学资源 工具检索数据库(Entrez 、 BankIt) Blast、 Clustal序列比对 构建系统发育树(Bioedit 、 Mega) 三大基因数据库 NCBI的网址是： EMBL核酸序列数据库http://www.ebi.ac.uk/embl/ DDBJ数据库http://www.ddbj.nig.ac.jp/ 国际核苷酸序列数据库合作组织 GenBank由位于马里兰州Bethesda的美国国立卫生研究院下属国立生物技术信息中心建立，与日本DNA数据库（DNA Data Bank of Japan，DDBJ）以及欧洲生物信息研究所的欧洲分子生物学实验室核苷酸数据库（European Molecular Biology Laboratory，EMBL）一起，都是国际核苷酸序列数据库合作的成员。 GenBank，DDBJ，and EMBL,所有这3个中心都可以独立地接受数据提交，而3个中心之间则逐日交换信息，并制成相同的充分详细的数据库向公众开放。因此他们是相等的。 主要的数据库资源 数据库是生物信息学的主要内容，各种数据库几乎覆盖了生命科学的各个领域。 核酸序列数据库主要有GenBank, EMBL, DDBJ等. 蛋白质序列数据库有SWISS-PROT, PIR, OWL, NRL3D, TrEMBL等， 蛋白质片段数据库有PROSITE, BLOCKS, PRINTS等， 三维结构数据库有PDB, NDB, BioMagResBank, CCSD等， 蛋白质结构有关的数据库还有SCOP, CATH, FSSP, 3D-ALI, DSSP等， 与基因组有关的数据库还有ESTdb, OMIM, GDB, GSDB 文献数据库有Medline, Uncover等。 PIR(/pir/) 是由美国生物医学基金会NBRF（National Biomedical Research Foundation）于1984年建立的，其目的是帮助研究者鉴别和解释蛋白质序列信息，研究分子进化、功能基因组，进行生物信息学分析。它是一个全面的、经过注释的、非冗余的蛋白质序列数据库。 SWISS-PROT (http://www.ebi.ac.uk/swissprot/） 由Geneva大学和欧洲生物信息学研究所（EBI）于1986年联合建立的，它是目