基因组学理论课-生物信息.pptx

生物信息与数据处理;生物信息学的定义

生物信息学的产生

生物信息学的科学基础

生物信息学的研究内容

生物信息学研究的特点

生物信息学的研究现状与发展趋势

;一生物信息学的定义;二生物信息学的产生;GenBankData;主题材料内在的多样性和复杂性

它们来自47,000种生物

全基因组序列：2000多个生物

单核苷酸多态性

（singlenucleotidepolymorphism，SNP）：

100物种，1500万个

生物学的社会性;SNP（SingleNucleotidePolymorphism);DNA

Repair;三生物信息学的科学基础;DNA测序技术的发展;四生物信息学的研究内容;1比较新分离的基因或核苷酸片段与已知基因的同源性;2分子遗传学研究领域：

预测基因结构，推导出相应的蛋白质序列；

确定内含子和外显子的分界点；

预测新基因可能的生化功能；

最重要的新进展是：

利用序列数据分析，

对生物模型进行大规模

的基因组序列比较、分

析以及鉴定候选的疾病

基因。;3促进药物的发现和开发过程，寻找和开发以基因为基础的药物，通过筛选作用靶和候选对象来开发药物、疫苗、诊断标识物和有治疗作用的蛋白质；

4比较不同种属的基因组的异同；

5描述所有生物共有的保守蛋白质;

6在生物学轨道上安排基因，新生命的诞生（合成生物学）。

;五生物信息学研究的特点;2生物信息学的发展尚处于原始积累阶段

;3以基因组的结构为基础，以蛋白质的结构为中介，以找到致病基因和相应的药物开发为目的和动力;

4当前的重点是各种软件的开发，是21世纪的新兴产业;

;5生物信息学的发展离不开Internet。其中GenBank是最常用的站点;

6生物信息学是生物学发展的较高阶段和必经之路，代表了它的方向;

7生物信息学的工具有：数据库、有哪些信誉好的足球投注网站引擎、序列对比和分析工具;

8根据使用者的多少，数据库可以分成三类，即单个实验室/用户数据库、联合实验室支持数据库和公用数据库。

;六生物信息学的研究现状与展望;第二节生物信息学的基本知识;一基因组学;基??组研究;我国科学家成功破译人类3号染色体部份遗传密码;;二蛋白质组学;;三常用名词;2基因;3同源性和相似性;相似性（analogy）：

是来自不同祖先而通过趋同进化（convergentevolution）形成的共同结构或功能特征。

如可溶性丝氨酸蛋白酶和整合膜孔蛋白都有一些桶状结构，有共同的空间构架，但没有序列和功能的相似性。;直向同源物（orthologs）：在不同物种中执行同样功能的那些蛋白质

如不同细菌中形成鞭毛的基因

横向同源物（paralogs）：在同一个体内执行不同但是相关功能的蛋白质。

如乳酸同功酶基因

;4结构域和模块;ASPARTYLGLUCOSAMINIDASE(AGA);5启动子序列;RNA聚合酶

＋

转录因子

＋

启动子序列

结合上目标DNA

起始转录;6遗传密码;7开放阅读框;ORF预测;四分子生物学工具;EcoRI的酶切反应;酶切末端：

具有配对潜能的末端叫粘性末端（stickyend）

不产生粘性末端的限制性酶将产生平末端（bluntend）

限制性位点的机率：

出现机率为（1/4）n，n为酶识别碱基的长度。

EcoRI识别6个碱基GAATTC，在DNA序列中的出现几率

（1/4）6＝4096，即平均4096个碱基对产生一个

限制性位点；

HinfI识别位点4个碱基GATC，平均每256个碱基对产生

一个位点；

Not1识别位点较长（识别位点为GCGGCCGC，

平均65536个碱基对产生一个识别位点。

;2凝胶电泳;凝胶电泳;3印迹和杂交;blotting;;4克隆;基因组等