生物信息学的应用PPT.pptxVIP

2023/9/261生物信息学 Bioinformatics  2023/9/262Bioinformatics第一章：生物信息学引论第二章：分子生物学基础第三章：序列比较第四章：生物分子数据库第五章：DNA序列分析第六章：系统发生分析第七章：转录调控的信息学分析第八章：蛋白质结构预测第九章：生物信息学在基因芯片中的应用第十章：数据挖掘与基因表达调控信息分析第十一章：计算表观遗传学第十二章：生物信息学发展现状及趋势 2023/9/263主要参考书目《Bioinformatics》 《生物信息学与功能基因组学》，[美] Jonathan Pevsner 著，孙之荣主译，化学工业出版社《生物信息学》（863高科技丛书），赵国平（中科院上海生命科学院）， 科学出版社《生物信息学—基因和蛋白质分析的使用指南》， 李衍达 （清华大学），清华大学出版社《生物信息学手册》，郝柏林（中科院物理所），上海科学技术出版社《简明生物信息学》，钟扬 （复旦大学），高等教育出版社《表观遗传学》，《系统生物学》 2023/9/264第一章生物信息学引论 2023/9/265 生物学背景 基因组、蛋白质组、转录组、表观修饰信号等数据 统计分析算法 相关性分析、距离参数、主成分分析、假设检验、贝叶斯判别分析等等 计算机语言 C语言、perl语言、R语言、Matlab等等生物信息学基础 2023/9/266本章内容第一节 引言 第二节 生物信息学的发展历史 第三节 人类基因组计划和基因组信息学 第四节 蛋白质结构与功能关系的研究第五节 目前生物信息学主要研究内容 第六节 生物信息学所用的方法和技术 2023/9/267第一节 引言生命信息的组织、传递、表达物理化学分子生物学遗传学计算机科学数学 2023/9/2681、 生物信息学概念 HGP生物数据的激增每15个月翻一番生物学家数学家物理学家计算机科学家生物信息学（Bioinformatics）诞生 2023/9/269什么是生物信息学？收集、维护、传播、分析和可视化在分子生物学研究中获得的大量数据。 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。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，所以目前生物信息学可以狭义地定义为： 将计算机科学和数学应用于生物大分子信息的获取、加工、存储、分类、检索与分析，以达到理解这些生物大分子信息的生物学意义的交叉学科。现代分子生物学的发展，特别是人基因组计划的实施，使生物学家所面对的数据不再是实验记录本上或文献上的几行简单数字，而是公共数据库中数以千兆计的记录。（ M（106） → G（109）→T（1012）） 2023/9/2610什么是生物信息学？ 基因组信息是生物信息中最基本的表达形式，并且基因组信息量在生物信息量中占有极大的比重，但是，生物信息并不仅限于基因组信息，生物信息学也不等于是基因组信息学。广义的说，生物信息不仅包括基因组信息，如基因的DNA序列、染色体定位，也包括基因产物（蛋白质或RNA）的结构和功能及各生物种间的进化关系等其他信息资源。 2023/9/2611概念（广义）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 2023/9/2612概念（狭义）生物分子数据深层次生物学知识分子生物信息学Molecular Bioinformatics挖掘生物分子信息的获取、存贮、分析和利用 2023/9/2613Bioinformatics生物分子数 据 计算机计 算 + 2023/9/26142、生物分子信息 细胞分子存贮、复制、传递和表达遗传信息的系统生物信息的载体 2023/9/2615生物信息学主要研究两种信息载体DNA分子蛋白质分子 2023/9/2616万亿 2023/9/2617Protein Machines 2023/9/2618From the Cell to Protein Machines 2023/9/2619生物分子至少携带着三种信息遗传信息与功能相关的结构信息进化信息 2023/9/2620(1)遗传信息的载体——DNA 遗传信息的载体主要是DNA 控制生物体性状的基因是一系列DNA片段 生物体生长发育的本质就是遗传信息的传递和表达 2023/9/2621