生物信息学-第一章(1).ppt

* 1.具有相似性序列的蛋白质具有相似的功能。因此，最可*的确定蛋白质功能的方法是进行数据库的相似性有哪些信誉好的足球投注网站。需要明确的是，一个显著的匹配应至少有25%的相同序列和超过80个氨基酸的区段。2.许多功能可直接从蛋白质序列预测出来。例如，疏水性信息可被用于跨膜螺旋的预测，还有不少小的序列模体(motif)是细胞用于特定细胞区室(cell compartment)蛋白质的定向。 3.蛋白质不同区段的进化速率不同，蛋白质的一些部分必须保持一定的残基模式以保持蛋白质的功能，通过确定这些保守区域，有可能为蛋白质功能提供线索。 * 基因调控研究表明，人体每—细胞、每一组织，在不同的发育、分化阶段，不同的生理条件和病理状态下，其表达的基因种类以及每一基因的表达丰度都是各不相同的，且此差别存在严格调控的时空特异性。生命过程的精确机制很大程度上正是基于这类基因的精细调控，许多生命现象的深层次问题都集中于此。而结构基因组研究不能告诉人们哪些基因在何时何地以何种程度表达。 描绘该特定细胞或组织在特定状态下的基因表达种类和丰度信息,这样编制成的数据表就称为基因表达谱。该谱实际上从mRNA水平反映了细胞或组织特异性表型和表达模式。 人们相继开展了一系列大规模基因表达检测技术,如大规模EST测序法(Okubo et at. 1991)、微阵列法(microarray) (Wodicka et al., 1997)、DNA芯片(Ramsay et al., 1998)及SAGE法(serial analysis of gene expression) (Velculescu at al., 1995)。这些方法都能定性、定量且大规模地检测基因的表达产物mRNA,并绘制基因表达谱。 * * * 人类基因组计划的目的之一在于阐明人的约10万种蛋白质的结构、功能、相互作用以及与各种人类疾病之间的关系，寻求各种治疗和预防方法，包括药物治疗。基于生物大分子结构的药物设计是生物信息学中的极为重要的研究领域。为了抑制某些酶或蛋白质的活性，在已知其3级结构的基础上，可以利用分子对接算法，在计算机上设计抑制剂分子，作为候选药物。这种发现新药物的方法有强大的生命力，也有着巨大的经济效益。药物靶标是指体内具有药效功能并能被药物作用的生物大分子，如某些蛋白质和核酸等生物大分子。那些编码靶标蛋白的基因也被称为靶标基因。事先确定靶向特定疾病有关的靶标分子是现代新药开发的基础。 * * * * 生物学是生物信息学的核心和灵魂，数学与计算机技术则是它的基本工具。 * * * * 生物信息学不仅具有重大的科学意义，而且具有巨大的经济效益。它既属于基础研究，以探索生物学自然学自然规律为己任；又属于应用研究，它的许多研究成果可以较快或立即产业化，成为价值很高的产品。生物信息学的这一特点在现有的许多学科中几乎是独一无二的。 生物信息学不仅具有重大的科学意义，而且具有巨大的经济效益。它既属于基础研究，以探索生物学自然学自然规律为己任；又属于应用研究，它的许多研究成果可以较快或立即产业化，成为价值很高的产品。生物信息学的这一特点在现有的许多学科中几乎是独一无二的。 2010 年直接经济效益将超过2000亿美元 * * * 对数百颗天体运行数据的分析导致了开普勒三大定律和万有引力定律的发现;第谷的一生在天文观测方面所取得的成果，为近代天文学的发展奠定了坚实的基础，是近代天文学的奠基人 。德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于1609～1619年先后早归纳提出的，故行星运动定律即指开普勒三定律。 牛顿再次基础上又提出的万有引力定律，最后为我们现在的航天技术提供了强大的理论依据。 * 数十种元素和上万种化合物数据的积累导致了元素周期表的发现 ，他还在表中留下空位，预言了类似硼、铝、硅的未知元素（门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅，即以后发现的钪kang、镓jia、锗zhe）的性质，并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。 * 原子光谱学数据的积累促成了量子理论的提出，为量子力学的建立奠定了基础 * 历史的经验值得注意，有理由认为，今日生物学数据的巨大积累也将导致重大生物学规律的发现。 Watson 和Crick DNA双螺旋结构 * * 作为国际人类基因组计划主要负责人之一 * * 生物信息学是怎样发展起来的，1956年在美国田纳西州召开过首次“生物学中的信息理论”讨论会 60年代美国建立了手工搜集数据的蛋白质数据库，Dayhoff收集已知的氨基酸序列。这些手工收集的蛋白质序列成为著名的蛋白质信息源PIR 62年Zuckerkandl开创了分子进化这一个全新的研究领域，主要通过序列分析研究序列变化与进化之间的关系 * * * 2012