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生 物 信 息 学 课 程 教 材 课 程 安 排 考核： 上机实践 30% 理论考试 70% 第一章 生物信息学简介 一、什么是生物信息学 二、生物信息学的兴起与发展 三、生物信息学的研究内容与应用 一、什么是生物信息学 林华安 (Dr. Hwa A. Lim) 博士 一九八七年首创 Bioinformatics 一词，一九九○年，以一个年仅35岁的年轻亚洲科学家，邀齐当时美国、苏联、法国、日本等各国国家基因组实验室的主任，发起世界第一届国际 Bioinformatics 学术会议。自此开启世界各国政府预算支持以及业界投入 Bioinformatics 的研究风潮，因此被尊崇为“世界生物信息之父”，林华安连续担任该会议十年的大会主席。  中国科学院基因研究所、北京大学也邀请林华安担任客座教授，启动北大成为今日中国 Bioinformatics 大本营。 生物信息学定义 定义一：生物信息学是一门生物学、数学、和计算机相互交叉融合而产生的新兴学科。(美国国家基因组研究中心) 定义二：生物信息学是采用数学、统计学和计算机等方法分析生物学、生物化学和生物物理学数据的一门综合学科。(佐治亚理工大学) 定义三：生物信息学是获取、存储和处理生物学信息的一门科学与技术。 (密苏里大学) 定义四：生物信息学是对生物学信息和生物学系统内在结构的研究，它运用数学和计算机科学的分析理论和实用工具将分散的生物学数据联系起来。（加利福尼亚大学洛杉矶分校） 概念（广义） 概念（狭义） 三、 目前生物信息学主要研究内容 1、 生物分子数据的收集与管理 2、 数据库有哪些信誉好的足球投注网站及序列比较 3、 基因组序列分析 4、基因表达数据的分析与处理 5、蛋白质结构预测 2、 数据库有哪些信誉好的足球投注网站及序列比较 有哪些信誉好的足球投注网站同源序列在一定程度上就是通过序列比较寻找相似序列 序列比较的一个基本操作就是比对（Alignment），即将两个序列的各个字符（代表核苷酸或者氨基酸残基）按照对应等同或者置换关系进行对比排列，其结果是两个序列共有的排列顺序，这是序列相似程度的一种定性描述 多重序列比对研究的是多个序列的共性。序列的多重比对可用来有哪些信誉好的足球投注网站基因组序列的功能区域，也可用于研究一组蛋白质之间的进化关系。 发现同源分子 3、 基因组序列分析 遗传语言分析——天书 基因组结构分析 基因识别 基因功能注释 基因调控信息分析 基因组比较 4、基因表达数据的分析与处理 目前对基因表达数据的处理主要是进行聚类分 析，将表达模式相似的基因聚为一类，在此基 础上寻找相关基因，分析基因的功能 所用方法主要有： 相关分析方法 模式识别技术中的层次式聚类方法 人工智能中的自组织映射神经网络 主元分析方法 5、蛋白质结构预测 蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定 ，蛋白质结构预测成为了解蛋白质功能的重要途径。 蛋白质结构预测分为: 二级结构预测 空间结构预测 蛋白质折叠 * * 刘 珍 讲师 蛋 白 质 化 学 研 究 室 特色：包含丰富的实例和图表，使读者可以很直观地了解和掌握书中的内容。在系统阐述原理和方法的基础上，突出实战技巧，循序渐进，全面介绍生物学软件及数据库的应用，具有较强的实用性和可操作性，是一本实用的生物信息学分析手册与操作指南 CompBio bioinformatique bio-informatics bioinformatics 生物体系和过程中信息 的存贮、传递和表达 细胞、组织、器官的生理、病理 、药理过程的中各种生物信息 信息科学 生 命 科 学 中 的 信 息 科 学 生物信息学广义的概念是指应用信息科学的方法和技术，研究生物体系和生物过程中信息的存贮、信息的内涵和信息的传递，研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息，或者也可以说成是生命科学中的信息科学。 生物 分子数据 深层次 生物学知识 分子生物信息学 Molecular Bioinformatics 挖掘 获取 生物信息学狭义的概念是应用信息科学的理论、方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据。通过收集、组织、管理生物分子数据，使研究人员能够迅速地获得和方便地使用相关信息；通过处理、分析、挖掘生物分子数据，得到深层次的生物学知识，加深对生物世界的认识。 1995年，在美国人类基因组计划第一个五年总结报告中，给出了一个较为完整的生物信息学定义： “生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。