蛋白质生物信息学.ppt

蛋白质生物信息学Protein Bioinformatics 汪德强 医学检验系 感染性疾病分子生物学重点实验室 2011-11 蛋白质生物信息学 ◆ 蛋白质序列分析 ◆ 蛋白质结构基础 ◆ 三级结构测定 蛋白质生物信息学的概念及内容 生物信息学（bioinformatics）：生物学和信息科学的交叉融合形成了广义的生物信息学。它包含了生物信息的获取、处理、存储、发布、分析和解释等在内的各个方面，它综合运用数学、生物学、物理学、信息科学、计算机科学等诸多学科的理论方法及国际互联网，阐明和解释大量数据所包含的生物学意义。 具体来说，生物信息学是把基因组DNA序列信息作为源头，确定基因组序列中代表蛋白质和RNA的基因编码区。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序列中的遗传规律。在此基础上，归纳和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，从而揭示生命体的生长、发育、代谢和进化的规律。 后基因组时代/功能基因组和蛋白质组时代 蛋白质的生物信息学作为其中的一个部分，成为生物信息学的重点发展方向。 蛋白质生物信息学研究的主要内容 1. 基因功能表达谱的研究，即探讨基因在特定时空中的表达。 2. 确定核酸序列中编码蛋白质的基因，了解蛋白质的功能及其分子基础，运用蛋白质结构模拟与分子设计进行功能预测。 3. 对已知的各种代谢途径和相关的生物分子的结构、功能及它们之间的相互作用进行整理，用以研究细胞发育、分化途径和疾病的发生与发展的途径。 4. 将这些信息与生命体和生命过程的生理生化信息相结合，阐明其分子机制，最终进行蛋白质及核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。 5. 其他。例如，序列对比、结构对比、计算机辅助基因识别、非编码区分析和DNA语言研究、分子进化和比较基因组学、序列重叠群装配、生物信息处理并行算法的研究、代谢网络分析、基因芯片设计、蛋白质组学数据分析等。 第二节 Internet 网上的生物信息学资源 一、生物信息学网站 （一）常用重要网站 （二）其他生物信息学网站 二、网络有哪些信誉好的足球投注网站引擎及数据库资源 （一）部分相关网络有哪些信誉好的足球投注网站引擎 （二）部分数据库资料 （一）常用重要机构 1. 美国国家生物技术信息中心 2. 欧洲分子生物学实验室 3. 欧洲生物信息学研究所 4. 蛋白质分析专家系统 5. 结构生物信息学研究联合实验室 6. 日本国立遗传学研究所 1. 美国国家生物技术信息中心 National Center for Biotechnology Information，NCBI / GenBank等公共数据库 工具： PubMed BLAST OMIM：孟德尔人类遗传 TaxBrowser：分类浏览器 Structure NCBI支持与推广多种医学及科技方面的数据库，包括： （1）三维蛋白质结构的分子模型数据库（MMDB） （2） 孟德尔人类遗传（OMIM） （3）特殊人类基因序列集（UniGene） （4）人类基因组基因图（Gene Map of the human Genome） （5） 生物分类浏览器（Taxonomy Browser） （6）癌症基因组解剖学项目（CGAP） NCBI HomePage 2. 欧洲分子生物学实验室 European Molecular Biology Laboratory，EMBL / 1974年由几乎全部西欧国家及以色列等16国资助在德国海得堡建立的国际研究学院网络，致力于分子生物学研究，在德国、法国、意大利和英国设有5个分支机构。1980年建立了世界上第一个核酸序列数据库，即EMBL核酸序列数据库。 EMBL HomePage 3. 欧洲生物信息学研究所 European Bioinformatics Institute，EBI http://www.ebi.ac.uk/ 它是EMBL的一部分。1992年由欧盟资助建立在英国的一个非盈利性学术机构，也是生物信息学研究与服务的欧洲中心。 开发多种生物学数据库，包括： （1）核酸序列数据库（EMBL核酸序列数据库、Ensembl、ENEST、MitBase Server、EDGP、Parasites等）； （2）蛋白质序列数据库（SWISS-PROT、TrEMBL、InterPro等）； （3）基因组数据库； （4）序列结构分类数据库（DSSP、HSSP、DALI等）； （5）大分子结构数据库（EBI-MSD等）； （6）人类蛋白质数据库（HPI等）； （7）序列图谱数据库（RHdb Server、GenomeMaps98等） 4. 蛋白质分析专家系统 E