东北农业大学生物信息学综述.docVIP

研究生课程论文（作业）封面 （ 2012至2013学年度 第 1 学期 ） 课 程 名 称： 生物信息学原理与应用 课 程 编 号： 9.574 学 生 姓 名： 陈 斌 学 号： 120910805 年 级： 2012 级 任 课 教 师: 柏锡 教授 提 交 日 期： 2012 年 12 月 28 日 成 绩： 教 师 签 字： 开课----结课： 第 2 周----第 16 周 评 阅 日 期： 年 月 日 东北农业大学研究生部制 生物信息学综述 摘 要: 生物信息学(Bioinformatics)是建立在数学,计算机科学和生命科学基础之上的一门交叉学科。，，，人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展，生物信息学的发展为生命科学的发展研究带来了多的，对的分析。生物信息学的概念在年美国田纳西州盖特林堡召开的 生物学中的信息理论研讨会 上产生。林华安博士正式为这一领域定下”生物信息学”这一称谓生物信息学主要是一门研究生物学系统和生物学过程中信息流的综合系统科学通过其独特的桥梁作用和整合作用 ， 使人们能够从各生物学科众多分散的观测资料中， 获得对生物学系统和生物学过程运作机制的理解， 最终达到自由应用于实践的目的。生物信息学的实质就是利用计算机科学和网络技术来解决生物学问题。、生物信息学与基因组研究在此基础上， 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 ， 从而认识生物代谢、发育、分化、进化的规律。生物信息学的研究内容是伴随着基因组研究而发展的。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、储存、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 ，用好这些数据。利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法，其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法，可以实现对人类基因组的测序。、生物信息学的主要研究内容　今生物信息学界大部分研究人员都把注意力集中在、蛋白质组、蛋白质结构以及与此密切相关的药物设计上列比对　　基本问题比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法，以及在此基础上编写的比对软件包BALST和FASTA。这些软件在数据库查询和有哪些信誉好的足球投注网站中有重要的应用。有时两个序列总体并不很相似，但某些局部片断相似性很高。两个以上序列的多重序列比对目前还缺乏快速而又十分有效的算法。 、基因组　.1 、获取人和各种生物的完整基因组　　基因组研究的首要目标是获得人的整套遗传密码。人的遗传密码有 32 亿个碱基， 要得到人的全部遗传密码首先要把人的基因组打碎， 测完一个个小段的序列后再把它们重新拼接起来。迄今为止， 人们对人类基因组真正掌握规律的只有 DNA 上 的编码蛋白质的区域 ， 必威体育精装版资料表明这部分序列只占基因组的 1.1%。 在高等生物和人的基因组中非编码序列已占到基因组序列的绝大部分。这表明非编码序列具有重要的生物功能。由于它们并不编码蛋白质， 一般认为， 它们的生物学功能可能体现在对基因表达的时空调控上。　.2 、发现新基因和新的单核普酸多态性发现新基因是当前国际上基因组研究的热点， 使用生物信息学的方法是发现新基因的重要手段。利用EST数据库发现新基因称为基因的电脑克隆。EST序列是基因表达的短 CDNA 序列 ， 它们携带着完整基因的某些片段的信息。通过计算分析从基因组 DNA 序列中确定新基因编码区 ， 已经形成许多分析方法, 如根据编码区具有的独特序列特征、根据编码区与非编码区在碱基组成上的差异等。此外, 还可以从基因组序列预测新基因 , 其本质是把基因组上编码蛋白质的区域和非编码蛋白质的区域区分开。从方法上讲就是找出在编码区和非编码区有哪些数学和物理学特征是不一样的, 将这些序列与已知基因数据库进行比较, 就可以发现新基因单核苷酸的多态性表现为单个碱基上的变异有的人吸烟喝酒长寿， 有人自幼病痛缠身; 同一种治疗肿瘤的药物对些人非常有效 ， 对则完全无效。一般认为 ，SN研究是人类基因组计划走向应用的重要步骤。这主要是因为 SNP 将提供一个强有力的工具 ， 用于高危群体的发现、疾病相关基因的鉴定、药物的设计和测试以及生物学的基础研究等。SNP 在基因组中分布相当广泛 近年的研究表明， 在人类基