Bioinformatics revision 1
人类基因组计划名词解释生物信息学
人类基因组计划名词解释生物信息学英文回答:Bioinformatics.Bioinformatics is a field that combines biology, computer science, and information technology. It involves the development and use of computational tools and techniques to manage, analyze, and interpret biological data. Bioinformatics is used in a wide range of research areas, including genomics, proteomics, drug discovery, and disease diagnosis.Key concepts in bioinformatics.Genomics: The study of the structure and function of genomes.Proteomics: The study of the structure and function of proteins.Transcriptomics: The study of the structure and function of transcripts.Metabolomics: The study of the structure and function of metabolites.Bioinformatics databases: Databases that store and manage biological data.Bioinformatics tools: Software tools that are used to analyze and interpret biological data.Applications of bioinformatics.Drug discovery: Bioinformatics is used to identify new drug targets and to design new drugs.Disease diagnosis: Bioinformatics is used to develop new diagnostic tests for diseases.Personalized medicine: Bioinformatics is used todevelop personalized treatment plans for patients.Evolutionary biology: Bioinformatics is used to study the evolution of species.Challenges in bioinformatics.Data explosion: The amount of biological data is growing rapidly, making it difficult to manage and analyze.Data integration: Biological data is often stored in different formats and in different databases, making it difficult to integrate and analyze.Algorithm development: New algorithms are needed to analyze and interpret complex biological data.Despite these challenges, bioinformatics is a rapidly growing field with the potential to revolutionize the way we understand and treat diseases.中文回答:生物信息学。
生物信息学 英文教科书
生物信息学英文教科书1. "Bioinformatics: A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins" (Third Edition) by David W. MountThis textbook provides a comprehensive introduction to bioinformatics, covering topics such as sequence analysis, genomics, transcriptomics, proteomics, and systems biology. It includes practical examples and exercises to help readers apply the concepts.2. "Introduction to Bioinformatics" (Second Edition) by Arthur M. LeskThis book offers a broad overview of bioinformatics, including sequence analysis, database searching, phylogenetic inference, and genome analysis. It also covers bioinformatics tools and techniques used in experimental biology.3. "Bioinformatics for Dummies" by John M. Walker and Todd W. J. DavisThis beginner-friendly guide introduces the fundamentals of bioinformatics in an easy-to-understand manner. It covers topics like sequence alignment, database searching, and phylogenetic trees, with a focus on practical applications.4. "Computational Biology: A Practical Introduction to Bioinformatics and its Applications" by Udit Sharma and Navdeep KaurThis textbook provides a comprehensive overview of bioinformatics, including sequence analysis, genome annotation, protein structure prediction, and biological networks. It includes real-life examples and case studies.These textbooks offer in-depth coverage of bioinformatics concepts and techniques, and they can serve as valuable references for students, researchers, and professionals in the field. The specific choice of a textbook may depend on the reader's background, level of expertise, and specific interests within bioinformatics.。
【bioinfo】生物信息学——代码遇见生物学的地方
【bioinfo】⽣物信息学——代码遇见⽣物学的地⽅注:从进⼊⽣信领域到现在,已经过去快8年了。
⽣物信息学包含了我最喜欢的三门学科:⽣物学、计算机科学和数学。
但是如果突然问起,什么是⽣物信息学,我还是⽆法给出⼀个让⾃⼰满意的答案。
于是便有了这篇博客。
起源据说在1970年,荷兰科学家Paulien Hogeweg和Ben Hesper最早在荷兰语中创造了"bioinformatica"⼀词,英语中的"bioinformatics" 在1978年⾸次被使⽤。
这两位科学家当时使⽤该词来表⽰:The study of information processes in biotic systems.该定义中有两个关键词:⽣物系统(biotic systems)和信息过程(information processes)。
但是这⾥的"信息过程"不太好理解。
此外,从该领域的著名期刊——"bioinformatics"期刊名称的变化也可以从另⼀个⾓度来考证"⽣物信息学"这个词的接受程度。
"bioinformatics"创⽴于1985年,改名前的期刊名为:Computer Applications in the Biosciences (CABIOS)同时也是国际计算⽣物学会(the International Society for Computational Biology, ISCB)的会刊,在1998年改为现在的名字。
各个不同时期的定义wiki【定义1】⾸先看⼀下维基百科对⽣物信息学的解释:Bioinformatics /ˌbaɪ.oʊˌɪnfərˈmætɪks/ (About this soundlisten) is an interdisciplinary field that develops methods and softwaretools for understanding biological data. As an interdisciplinary field of science, bioinformatics combines biology, computerscience, information engineering, mathematics and statistics to analyze and interpret biological data. Bioinformatics has beenused for in silico analyses of biological queries using mathematical and statistical techniques.Bioinformatics and computational biology involve the analysis of biological data, particularly DNA, RNA, and proteinsequences. The field of bioinformatics experienced explosive growth starting in the mid-1990s, driven largely by the HumanGenome Project and by rapid advances in DNA sequencing technology.The primary goal of bioinformatics is to increase the understanding of biological processes.这⾥的定义强调交叉学科以及对⽣物学数据的理解,认为最主要的⽣物学数据是DNA、RNA和蛋⽩质的序列数据。
Bioinformatics信息
Bioinformatics生物信息学From Wikipedia, the free encyclopedia维基百科,自由的百科全书Bioinformatics is an interdisciplinary field that develops methods and software tools for understanding biological data. As an interdisciplinary field of science, bioinformatics combines computer science, statistics, mathematics, and engineering to study and process biological data.生物信息学是开发用于了解生物数据的方法和软件工具一个跨学科领域。
随着科学的跨学科领域,生物信息学结合计算机科学,统计学,数学和工程学的研究和处理生物数据。
Bioinformatics is both an umbrella term for the body of biological studies that use computer programming as part of their methodology, as well as a reference to specific analysis "pipelines" that are repeatedly used, particularly in the fields of genetics and genomics. Common uses of bioinformatics include the identification of candidate genes and nucleotides (SNPs). Often, such identification is made with the aim of better understanding the genetic basis of disease, unique adaptations, desirable properties (esp. in agricultural species), or differences between populations. In a less formal way, bioinformatics also tries to understand the organisational principles within nucleic acid and protein sequences.生物信息学无论是对于使用计算机编程作为方法的一部分,以及对重复使用的,特别是在遗传学和基因组学领域的具体分析“管道”的引用生物学研究的主体的统称。
Bioinformatics
Chien-Yu Chen Graduate school of biotechnology and bioinformatics, Yuan Ze University
Course Information
Web page
– .tw/~cychen/course/922BioInfo/922-BioInfo-CourseInformation.htm
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Functional Genomics – Research Issues
Which genes are expressed in which tissues? How is the expression of a gene affected by extracellular influences? Which genes are expressed during the development of an organism? What is the effect of misregulated expression of a gene? What patterns of gene expression cause a disease or lead to disease progression? What patterns of gene expression influence response to treatmen Reading Frames
Consider the double-stranded DNA sequence below
5' CAATGGCTAGGTACTATGTATGAGATCATGATCTTTACAAATCCGAG 3' 3' GTTACCGATCCATGATACATACTCTAGTACTAGAAATGTTTAGGCTC 5'
2023年生物制药技术词汇解析
2023年生物制药技术词汇解析生物制药技术在过去几十年中取得了飞速发展,不断创造出新的技术和术语。
作为2023年的行业趋势,以下将为您解析一些与生物制药技术相关的重要词汇。
了解这些词汇的含义,将帮助您更好地了解这个领域的最新发展和趋势。
1.基因编辑技术(Gene Editing)基因编辑技术是指对生物体的基因进行精确的编辑和改变的技术。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。
通过CRISPR-Cas9系统,科学家可以精确地编辑和改变生物体的基因序列,从而实现治疗遗传性疾病、农作物基因改良等目的。
2.单克隆抗体(Monoclonal Antibody)单克隆抗体是一种针对特定目标的抗体,由相同源的单一细胞克隆产生。
单克隆抗体具有高度特异性和亲和性,被广泛用于用于治疗癌症、自身免疫性疾病等多种领域。
3.基因治疗(Gene Therapy)基因治疗是一种利用基因工程技术来治疗疾病的方法。
通过向患者体内导入正常的基因,或者修复患者体内缺陷基因,基因治疗可以实现对遗传性疾病和其他难治性疾病的治疗。
4.再生医学(Regenerative Medicine)再生医学是一门利用细胞和组织工程技术来修复和再生受损组织和器官的学科。
再生医学的目标是通过注射自体细胞、干细胞等来刺激身体自身的自愈能力,治疗疾病和恢复功能。
5.生物信息学(Bioinformatics)生物信息学是通过计算机科学和统计学等技术手段研究和分析生物学数据的学科。
生物信息学在生物学研究、药物研发等领域中起到了重要的作用,它可以帮助科学家更好地理解生物学系统,并发现新的疗法和治疗方法。
6.蛋白质工程(Protein Engineering)蛋白质工程是指通过改变蛋白质序列和结构来设计和制造具有特定功能和性质的蛋白质。
蛋白质工程的目的是开发新的药物、生物工艺学和生物材料等领域的创新解决方案。
7.转基因生物(Genetically Modified Organism,GMO)转基因生物是指通过人工手段向生物体中引入外源基因的生物体。
生物信息 绪论1
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Course content
生物信息学的资源 生物信息学的工具 生物信息学的原理 生物信息学的分析思路 生物信息学软件的编写
能够学有所用是根本!多练习
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/~bioxm
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பைடு நூலகம்
References
孙啸等,生物信息学基础,清华大学出版社, 2005★★ 张成岗等.生物信息学方法与实践,科学出版 社,2002★★ 黄韧等。生物信息学——网络资源与应用,中 山大学出版社,2003 钟扬等.简明生物信息学,高等教育出版社, 2001 其他
天 书
Where?
Go?
Where?
Go?
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调 查
生物学背景?★★★ 分子生物学/基因工程 数学?★ 统计学,模型,算法 计算机科学背景? ★ Linux/Perl/PHP/JAVA/C++/Visual Basic
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生物信息学?--新兴的交叉学科
Computer sciences
Mathematical sciences
2002年
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生物信息学(Bioinformatics) 这一名词的来由
八十年代末期,马来西亚的美籍学者林华 安(Hwa A. Lim)认识到将计算机科学与生物 学结合起来的重要意义,开始留意要为这一领域 构思一个合适的名称。起初,考虑到与将要支持 他主办一系列生物信息学会议的佛罗里达州立大 学超型计算机计算研究所的关系,他使用的是 “CompBio”;之后,又将其更改为兼具法国风 情的“bioinformatique”,看起来似乎有些古怪。 因此不久,他便进一步把它更改为“bioinformatics(或bio/informatics)”。但由于当 时的电子邮件系统与今日不同,名称中的-或/符 号经常会引起许多问题,林博士于是将其去除, “bioinformatics”就正式诞生了,林博士也因此 赢得了“生物信息学之父”的美誉。 5
01-Introduction to Bioinformatics(生物信息学国外教程2010版)
Grading
60% moodle quizzes (your top 6 out of 7 quizzes). Quizzes are taken at the moodle website, and are due one week after the relevant lecture. Special extended due date for quizzes due immediately after Thanksgiving and the New Year. 40% final exam Monday, January 10 (in class). Closed book, cumulative, no computer, short answer / multiple choice. Past exams will be made available ahead of time.
Outline for the course (all on Mondays)
1. Accessing information about DNA and proteins Nov. 15
2. Pairwise alignment
3. BLAST 4. Multiple sequence alignment
Literature references
You are encouraged to read original source articles (posted on moodle). They will enhance your understanding of the material. Readings are optional but recommended.
Nov. 22
生物信息学bioinformatics(近完整版) Microsoft Word 文档 (2)1
一.什么是生物信息学?Genome informatics is a scientific discipline that encompasses all aspects of genome information acquisition, processing, storage, distribution, analysis, and interpretation. (它是一个学科领域,包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释的所有方面。
)(The U.S. Human Genome Project: The First Five Y ears FY 1991-1995, by NIH and DOE)生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头,破译隐藏在DNA序列中的遗传语言,特别是非编码区的实质;同时在发现了新基因信息之后进行蛋白质空间结构模拟和预测。
生物信息学的研究目标是揭示“基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律”。
它是本世纪自然科学和技术科学领域中“基因组、“信息结构”和“复杂性”这三个重大科学问题的有机结合。
How to find the coding regions in rude DNA sequence?By signals or By contentsAmong the types of functional sites in genomic DNA that researchers have sought to recognize are splice sites, start and stop codons, branch points, promoters and terminators of transcription, polyadenylation sites, ribosomal binding sites, topoisomerase II binding sites, topoisomerase I cleavage sites, and various transcription factor binding sites. Local sites such as these are called signals and methods for detecting them may be called signal sensors.二.新基因和新SNPs的发现与鉴定大部分新基因是靠理论方法预测出来的。
生物信息学课件英文原版课件
• Introduction to Bioinformatics • Genomics • Proteomics • The Application of Bioinformatics in
Medicine • The Future Development of
The research field of bioinformatics
Summary: Research Field of Bioinformatics
Detailed description: The research fields of bioinformatics are very extensive, including genomics, proteomics, systems biology, evolutionary biology, epigenetics, etc. These fields of research all involve the acquisition, processing, analysis, and interpretation of biological data, as well as the role of these data in understanding biological processes and disease mechanisms.
pharmaceuticals. For example, in the field of medicine, genomics can be used to diagnose genetic diseases, predict drug responses, and personalize healthcare. In the field of agriculture, genomics can be used to improve crop and livestock varieties, increase yield and resistance.
Bioinformatics在生命科学研究中的应用
Bioinformatics在生命科学研究中的应用生物信息学是生命科学与信息科学的交叉学科,通过开发计算机算法、统计学方法和数据库技术,对生命科学中的大规模生物学数据进行分析、解释和管理。
在当今迅速发展的生命科学研究中,生物信息学的应用已经变得至关重要。
本文将探讨生物信息学在生命科学研究中的多个重要领域的应用,包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和药物设计。
生物信息学在基因组学中的应用基因组学研究涉及整个基因组的组成、结构、功能和表达。
生物信息学为基因组学研究提供了一套强大的工具和方法。
通过生物信息学技术,科学家们能够分析基因组中的大量DNA序列数据,识别基因和基因的功能元件,预测基因的调控区域,并进行进化分析。
生物信息学还可以用于分析基因组中的遗传变异,探究疾病与遗传因素的关系,推动个性化医学的发展。
生物信息学在转录组学中的应用转录组学研究探究的是细胞或组织中的全部RNA转录本,即基因在特定条件下的表达情况。
生物信息学在转录组学研究中扮演着重要的角色。
通过大规模测序技术,科学家们可以获得大量的转录组数据。
生物信息学技术可以比对这些转录组数据与已知的DNA序列数据库进行分析,帮助我们理解基因的调控机制、鉴定新的基因和预测功能未知的RNA分子。
另外,在癌症研究中,生物信息学分析转录组数据还可以帮助寻找潜在的癌症标志物和预测患者的预后。
生物信息学在蛋白质组学中的应用蛋白质组学研究旨在理解蛋白质的表达、结构和相互作用。
生物信息学在蛋白质质谱数据分析和蛋白质结构预测等方面发挥了关键作用。
蛋白质质谱数据可以通过生物信息学工具进行分析,用于鉴定和定量蛋白质样本中的不同蛋白质,并研究它们之间的相互作用。
此外,生物信息学还可以预测蛋白质的三维结构,帮助科学家理解蛋白质的功能和相互作用机制,以及设计新的药物靶点。
生物信息学在药物设计中的应用药物设计旨在开发新的药物分子以治疗疾病。
生物信息学在药物设计中的应用有助于提高药物研发的效率。
bioinformatics 医学英语
bioinformatics 医学英语摘要:一、生物信息学简介1.生物信息学的定义2.生物信息学的发展历程3.生物信息学在医学领域的重要性二、医学英语概述1.医学英语的定义2.医学英语的发展历程3.医学英语的特点三、生物信息学与医学英语的联系1.生物信息学中的医学英语应用2.医学英语对生物信息学发展的影响3.生物信息学与医学英语的共同发展趋势四、结论1.生物信息学与医学英语的相互促进作用2.我国生物信息学与医学英语的发展现状及挑战3.对我国生物信息学与医学英语发展的建议正文:生物信息学(bioinformatics)是一门研究生物大分子(如蛋白质、核酸等)信息的学科,它通过计算机技术、数学和统计学方法来解决生物学问题。
随着生物科学技术的飞速发展,生物信息学在医学领域的应用越来越广泛,对提高医疗水平、促进医学研究以及开发新药等方面具有重要意义。
医学英语(Medical English)是指应用于医学领域的英语,它涉及到基础医学、临床医学、药学、生物学等多个方面。
医学英语的发展历程与医学科学的进步紧密相连,随着全球化的推进,医学英语在国际交流、医学教育和科研中的作用日益凸显。
医学英语具有专业性强、词汇丰富、表达严谨等特点,这对生物信息学的发展产生了积极影响。
生物信息学与医学英语之间存在密切的联系。
首先,生物信息学中的医学英语应用十分广泛,无论是论文撰写、学术交流还是软件开发,都需要运用医学英语。
医学英语为生物信息学提供了丰富的专业词汇和表达,使得研究者能够更加准确地表达研究成果,提高学术交流的效率。
其次,医学英语对生物信息学的发展产生了重要影响。
随着生物信息学研究的深入,越来越多的医学问题需要通过生物信息学方法来解决。
医学英语为生物信息学研究者提供了一个共同的语言平台,使得国际间的合作变得更加便捷,促进了生物信息学的发展。
最后,生物信息学与医学英语的发展趋势呈现出相互促进的特点。
生物信息学的发展为医学英语提供了更多的实际应用场景,反过来,医学英语的完善又为生物信息学的研究提供了更好的条件。
bioinformatics的投稿规则
Bioinformatics的投稿规则引言概述:Bioinformatics是生物信息学的研究领域,将计算机科学和生物学相结合,以处理生物学的大量数据和信息为目的。
在这个领域中,投稿到学术期刊或会议是展示研究成果和学术交流的一个重要环节。
本文将介绍一些关于Bioinformatics投稿的规则和指南,以帮助科研人员在这一领域取得成功。
正文内容:1. 投稿选择1.1. 选择合适的期刊或会议要选择适合自己研究领域和项目的期刊或会议。
Bioinformatics 领域有许多顶级期刊和会议,如Bioinformatics、Nucleic Acids Research、Oxford Bioinformatics等。
根据自己的研究内容和目标受众,选择适合的期刊或会议进行投稿。
1.2. 阅读期刊或会议的投稿指南在决定投稿到特定期刊或会议之前,务必仔细阅读他们的投稿指南。
这些指南通常包含了投稿的格式、要求和评审流程等详细信息。
遵循这些指南可以提高被接受的概率,并节省时间和精力。
1.3. 了解最新研究趋势在决定投稿的同时,了解最新的研究趋势也是必要的。
Bioinformatics领域一直在不断发展和创新,了解最新的研究趋势可以帮助科研人员更好地与其他研究者进行对话和交流。
2. 投稿准备2.1. 研究设计和方法论描述写作时,要详细描述研究设计和所使用的方法论。
清晰地展示你的研究问题、实验设计、数据收集和分析方法,以便其他人能够理解和重现你的研究。
2.2. 结果和数据表达在投稿中,要确保准确有效地呈现实验结果和数据。
使用图表、统计数据和其他合适的方式来展示你的结果,使其易于理解和分析。
2.3. 文章结构和语言表达在投稿中,要注意文章结构和语言表达的准确性和流畅性。
使用适当的段落和标题来组织文章,使其逻辑清晰。
同时,要使用准确和简洁的语言来表达你的观点和发现。
3. 投稿评审3.1. 投稿前的反思在投稿之前,可以请同事或导师进行评阅,以便发现文章中可能存在的问题和不足。
bioinformatics 医学英语
bioinformatics 医学英语【原创实用版】目录1.生物信息学简介2.生物信息学与医学的关系3.生物信息学在医学领域的应用4.生物信息学对医学英语的要求5.医学英语的发展与挑战正文生物信息学是一门跨学科的科学,它结合了生物学、计算机科学和信息科学,致力于处理和分析生物学和生命科学领域的大量数据。
随着生物技术和生物医学的发展,生物信息学在医学领域的应用越来越广泛,成为现代医学研究的重要组成部分。
生物信息学与医学有着紧密的联系。
医学研究中的许多实验和观察都需要对生物大分子(如蛋白质和核酸)进行分析,而生物信息学提供了处理这些数据的方法和工具。
例如,通过生物信息学技术,研究人员可以对基因序列进行比对和分析,揭示疾病的遗传基础;可以对蛋白质结构进行预测和模拟,了解其功能和作用机制。
生物信息学在医学领域的应用广泛,包括基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多个方面。
这些应用为医学研究带来了新的机遇,也带来了挑战。
其中,一个重要的挑战就是对医学英语的需求。
医学英语是医学领域的专业语言,它具有严谨、准确、规范等特点,对于生物信息学研究至关重要。
医学英语的发展与挑战也是生物信息学研究需要关注的问题。
随着医学英语的广泛应用,其在词汇、语法、表达方式等方面也在不断发展和变化。
这给生物信息学研究带来了一定的困难,因为需要对医学英语进行准确的处理和分析。
同时,医学英语的发展也为生物信息学研究提供了新的契机,使得研究人员可以更好地理解和应用医学知识。
总之,生物信息学在医学领域的应用日益广泛,对医学英语的需求也越来越大。
医学英语的发展与挑战也为生物信息学研究带来了新的机遇和困难。
生信文章选刊-概述说明以及解释
生信文章选刊-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:生物信息学(Bioinformatics)是一个跨学科的研究领域,它将生物学、计算机科学和信息工程相结合,利用计算机技术和统计学方法对生物学数据进行存储、管理、分析和解释。
随着高通量测序技术的发展,生物大数据的产生和应用已经成为生命科学研究的重要组成部分。
生物信息学分析作为一种有效的研究方法,已经在医学研究和生物工程领域中发挥了重要作用,并对相关领域的发展产生了深远影响。
本文将从生信分析的重要性、在医学研究中的应用以及在生物工程领域的发展三个方面进行深入探讨,并对生信分析的未来展望进行展望,旨在为读者全面解读生物信息学分析的价值和前景。
文章结构部分的内容可以包括以下一些内容:1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对生信分析的概述、文章结构和目的进行介绍,为读者提供整篇文章的概览。
正文部分将从生信分析的重要性、在医学研究中的应用以及在生物工程领域的发展这三个方面展开详细的阐述和分析。
结论部分将总结文章的要点和对生信分析的未来展望进行展望,最终以一段结语结束全文。
1.3 目的目的部分的内容:本篇文章的目的在于探讨生信分析在生物工程和医学研究中的重要性和应用,以及对未来科学发展的展望。
通过对生信分析的概述和相关领域的案例分析,旨在向读者展示生信分析在基因组学、蛋白质组学和转录组学等领域的重要作用,以及其在疾病诊断、药物研发和个性化治疗方面的潜在应用。
希望能够为读者提供全面而深入的了解,促进相关领域的学术交流和科研进展。
同时,本文还将展望生信分析在未来的发展方向,以期为读者提供对未来生物技术发展方向的启示和思考。
2.正文2.1 生信分析的重要性生信分析作为一种基于大规模数据处理和分析的新兴技术,在生物医学领域具有重要意义。
首先,生信分析可以帮助研究者更好地理解基因组、蛋白质组和代谢组等方面的信息,揭示生物系统的结构和功能。
中国科技大学系列:《生物信息学》01省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
PSI-BLAST:位点特异性迭代BLAST PHI-BLAST:模式发觉迭代BLAST
基于序列信息研究分子进化
1.构建进化树,分析蛋白质旳超家族及亚家 族分类。
2.寻找Ortholog (直系同源物)或者Paralog (旁系同源物)。
3. 分子进化树旳构建措施:邻接法 (Neighbor-Joining), 最大简约法(Maximum Pasimony),最大似然性法(Maximum Likelihood),以及贝叶斯类算法(MCMC)。
4.构建进化树旳第一步:可靠旳多序列比对。
RNA二级构造旳预测
1. RNA分子中,如果存在重复且反向互补 ,则可以形成发卡结构。
2.数学知识:概率论与统计学等 3.算法及编程能力:JAVA, Perl/Python,
PHP+MySQL, …
生物信息学旳常用算法与措施
动态规划算法(Dynamic programming); 贝叶斯统计(bayesian statistic); 人工神经网络(ANNs); 马尔可夫模型和隐马尔科夫模型(HMM); 遗传算法(Genetic Algorithm); 蒙特卡洛措施(Monte Carlo); 模拟退火算法(Simulated Annealing); 支持向量机(SVM); …
1955年,Sanger与合作者分别对牛、猪和羊旳胰岛素蛋白质进 行了测序并做了序列上旳比较。-最早旳序列比对。
1962年,鲍林提出分子进化旳理论,推测在人中可能存在 50,000~100,000个不同旳基因/蛋白质。-分子进化理论旳奠定。
1965年,Margaret Dayhoff构建蛋白质序列图谱 1970年,Needleman-Wunsch算法:全局优化比对。 1981年,Smith-Waterman算法开发:局部优化比对。 1990年,迅速序列相同性搜索工具BLAST旳开发
生物情报学1
Retrieving protein sequences from databases (Ch 2, 3, 4) Computing amino-acid composition, MW, isoelectric point, & other parameters (Ch 6) Computing hydrophobicity/hydrophilicity profiles, predicting antigenic sites, locating membrane-spanning segments (Ch 6) Predicitng elements of secondary structure (Ch 6, 11) Predicting the domain organization of
2. Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis (Second Edition) by David W. Mount; Cold Spring Harbor Laboratory Press
How are we going to proceed this 3-hour class?
Involves the analysis and interpretation of various types of data, including nucleotide and amino acid sequences, protein domains, and protein structures. 生物情报学包括分析及解释各种不同的数据这些数据包含核甘酸和氨基酸序列、蛋白质区 域、以及蛋白质结构。
1. PowerPoint Lecture and Discussion Read or take a look at the PowerPoint before you come to the class 2. Problem-solving Practice Turn-in the answer at the end of this section 3. Two students come up to the front computer to show the summary of how to solve the question
bioinformatics在基因组学中的应用
bioinformatics在基因组学中的应用随着生物技术的不断发展,基因组学逐渐成为生命科学研究的重要领域。
基因组学研究一般以DNA序列为主要研究对象,而DNA序列的复杂性和巨大性使得基因组学的研究很容易受到计算机算法和数据管理等方面的限制。
因此,在基因组学研究中,bioinformatics这种结合计算机算法和数据管理的交叉学科就显得尤为重要。
作为一门交叉学科,bioinformatics的本质是挖掘出生物学领域的信息,并将其转化为计算机算法和数学模型,从而更好地理解生命现象。
因此,在基因组学研究中,bioinformatics发挥着极为重要的作用。
下面我们就从基因组数据的分析、基因预测、基因表达分析以及生物信息学工具应用等方面来探讨bioinformatics在基因组学中的应用。
1. 基因组数据的分析随着DNA测序技术的不断发展,人们获得了越来越多的基因组数据,但数据量的庞大往往会对研究者的实验室资源和运算能力造成极大的限制。
因此,在基因组数据的分析中,bioinformatics所提供的算法和工具将数据分析的繁琐工作几乎全部自动化,为基因组数据的高效利用提供了保障。
比如,生物信息学工具可以通过减少数据量来提高数据处理的效率,针对大量基因组测序数据,研究者可以利用比对算法、序列重构算法等生物信息学方法,对测序数据中的错配、缺失等错误进行矫正与校正,并对测序的结果进行分析和统计。
另外,利用生物信息学工具可以将基因组数据分析分为两部分,首先进行基于组学的分析,然后进行基于个体的分析,该方法为基因组学的快速进展提供了强有力的支撑。
2. 基因预测基因预测是基因组学研究的关键环节之一,基于基因预测的结果,研究者可以对基因结构与组织信息进行预测和分析。
利用生物信息学工具,可以通过DNA序列的匹配、剪切等算法,将基因组测序数据转化为基因序列信息,实现基因预测。
在利用生物信息学工具进行基因预测时,首先需要建立数学统计模型,基于该模型进行基因预测。
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• Forensic analysis of microbes • Bio-weapon creation • Evolutionary studies • Crop improvement • Insect resistance • Improve nutritional quality • Development of drought resistance varieties • Veterinary science
Introduction to Bioinformatics
Revision 1
(1) The Birth of Bioinformatics
Definition of bioinformatics
• Bioinformatics is the application of computing and mathematics to the management, analysis, and understanding of data to solve biological questions. • Bioinformatics includes using computer software tools for database creation, data management, data warehousing, data mining and global communication networks.
The foundation of bioinformatics
DNA sequencing technology Advances in computer technology (esp. algorithms & Internet)
Bioinformatics
Structure & function predictions for macromolecules
Typical ructure of a prokaryotic gene
RNA pol recognition site RNA pol binding site Pribnow box 35 10 1 Coding region Terminator 3’ Promoter Transcribed region Ribosome binding site Shine-Dalgarno G Initiation codon AUG A 5’ Leader Open reading frame
Principle of DNA Sequencing
• The chain termination sequencing (also called dideoxy sequencing or Sanger method). • Most DNA sequencing reactions are now automated.
Phylogenetic analysis of genes & their products
Applications of Bioinformatics
• • • • • • • • • • Molecular medicine Personalised medicine Preventive medicine Gene therapy Drug development Microbial genome applications Waste cleanup Climate change studies Biotechnology Antibiotic resistance
Expression
Prokaryote versus Eukaryote
• Different problems exist in annotation of prokaryote and eukaryote genomes. • Prokaryotes – High gene density (little intergenic DNA); most genes have no introns. • Eukaryotes – Gene density falls & gene complexity increases as complexity of the organism.
DNA sequencing by Sanger Method
Protein Sequencing
• Historically, direct protein sequencing was carried out by Edman degradation. • Current methods for protein sequencing rely on mass spectrometry (MS), which accurately determines the mass/charge ratio (m/e or m/z) of ions in a vacuum, allowing molecular masses to be calculated.
Determination of peptide identity by MS
(2) Genone Annotation
What is Annotation
• Annotation refers to the acquisition of useful biological information from raw sequence data. • Structural annotation - finding genes and other function elements in genomic DNA. • Functional annotation – assigning functions to the sequence obtained from structural annotation.
ORFs & their location Structural annotation
Coding region
Regulatory motifs
Biochemical function
Biological function
Functional annotation Regulation & interaction