[专业文献]5b 生物信息学.ppt

* * 影响蛋白质结构的理化因素 立体作用（范式作用） Lennard-Jones式，空间堆积 静电作用 库仑定律 氢键 疏水作用 同源模型方法 如果具有25-30%的等同序列，可以假设这两个蛋白质折叠成相似的空间结构 借助于数据库有哪些信誉好的足球投注网站和序列的比对排列而进行 利用同源模型化方法可以预测所有10-30%蛋白质的结构 流行的序列分析工具 CLUSTAL: 已知同源的序列间的配比 FASTA：全基因数据库的快速有哪些信誉好的足球投注网站 PSI-BLAST：非常快速的全数据库有哪些信誉好的足球投注网站 HMM：特定蛋白家族的序列模式识别 PHYLIPS：基因进化树 充分利用Internet 二级结构预测 用处 估计蛋白的结构类型 提高同源模建的准确性 三级结构预测的起点 远缘蛋白的Threading 方法 Chou-Fasman Garnier 神经网络 组合算法 蛋白质三级结构预测 （1）??? 同源模型化方法 （2）??? 远程同源模型化方法 （3）??? 结构的从头预测方法 距离几何 分子动力学 一级序列 数据库有哪些信誉好的足球投注网站同源结构 序列和结构配比 挑选模板蛋白 模建保守区域 模建环区 模建侧链 优化和评估 (三)比较基因组学研究 研究生命是从哪里起源的？生命是如何进化的？遗传密码是如何起源的？估计最小独立生活的生物至少需要多少基因，这些基因是如何使它们活起来的？比如，鼠和人的基因组大小相似，都含有约三十亿碱基对，基因的数目也类似。可是鼠和人差异确如此之大，这是为什么？同样，有的科学家估计不同人种间基因组的差别仅为 0.1%；人猿间差别约为1%。但他们表型间的差异十分显著。 这又为什么？完整基因组序列的比较研究是解决这些问题的重要途径。 基于完整基因组数据的生物进化研究 1、序列相似性比较。就是将待研究序列与DNA或蛋白质序列库进行比较，用于确定该序列的生物属性，也就是找出与此序列相似的已知序列是什么。完成这一工作只需要使用两两序列比较算法。常用的程序包有BLAST、FASTA等； 2、序列同源性分析。是将待研究序列加入到一组与之同源，但来自不同物种的序列中进行多序列同时比较，以确定该序列与其它序列间的同源性大小。这是理论分析方法中最关键的一步。完成这一工作必须使用多序列比较算法。常用的程序包有CLUSTAL等； 3、构建系统进化树。根据序列同源性分析的结果，重建反映物种间进化关系的进化树。为完成这一工作已发展了多种软件包，象PYLIP、MEGA等； 4、稳定性检验。为了检验构建好的进化树的可靠性，需要进行统计可靠性检验，通常构建过程要随机地进行成百上千次，只有以大概率（70％以上）出现的分支点才是可靠的。通用的方法使用 Bootstrap算法，相应的软件已包括在构建系统进化树所用的软件包当中。为便于使用者查找。 Phylogeny of 23 completely sequenced Bacteria and Archaea species on the basis of 16s rRNA. 基因表达分析和调控网络研究 高通量基因转录实验技术 1、mRNA cDNA microarray Oligonucleotide chip RT-PCR SAGE 2、protein 2DMetabolic pathways （代谢途径） Pathway simulations Metabolic pathways Regulatory network Signal cascade Protein-protein interaction 国际著名的生物信息中心 NCBI National Center for Biotechnology Information (US) EBI European Bioinformatics Institute (EU) HGMP Human Genome Mapping Project Resource Centre (UK ) ExPASy Expert of Protein Analysis System (Switzerland ) CMBI Centre of Molecular and Biomolecule (The Netherlands) ANGIS National Genome Information Service (Australia) NIG National Institute of Genetics (Japan) BIC National Bioinformatics Centre (Singapore) 分子生物学软件 1. 分析和处理实验数据和公共数据，加快研究进度，缩短科研时间 2. 提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实