生物信息学软件及使用概述

生物信息学软件及使

刘吉平

liujiping@

用概述

生

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生物信息学是一门新兴的交叉学生物信息学的概念：

科，它将数学和计算机知识应用于生物学，以获取、加工、存储、分类、检索与分析生物大分子的信息，从而理解这些信息的生物学意义。

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分析和处理实验数据和公共数据，生物信息学软件主要功能

1.2.提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验

3.实验数据的自动化管理

4.寻找、预测新基因及其结构、功能

5.蛋白质高级结构及功能预测（三维建模，目前研究的焦点和难点）

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功能1. 分析和处理实验数据和公共数据，加快研究进度，缩短科研时间

Ø核酸：序列同源性比较，分子进化树构建，结构信息分析，包括基元(Motif)、酶切点、重复片断、碱基组成和分布、开放阅读框（ORF ），蛋白编码区（CDS ）及外显子预测、RNA 二级结构预测、DNA 片段的拼接；

Ø蛋白：序列同源性比较，结构信息分析（包括Motif ，限制酶切点，内部重复序列的查找，氨基酸残基组成及其亲水性及疏水性分析)，等电点及二级结构预测等等；

Ø本地序列与公共序列的联接，成果扩大。

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Antheprot 5.0 Dot Plot 点阵图

Dot plot 点阵图能够揭示多个局部相似性的复杂关系

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Peptool Lite---Dot Plot 点阵图

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RNAStructure 3.5 RNA 二结构预测

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Omiga 2.0 ORF Map

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DNAStar 之Protean 对氨基酸的亲疏水性分析：helical wheel 图

不同颜色代表不同的AA

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功能2. 提示、指导、替代实验操作，利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验1.用软件设计PCR 引物，测序引物或杂交探针；

2.设计克隆策略，构建载体；

3.做模拟电泳实验，即模拟核酸内切酶或内

肽酶对相应的底物分子切割后的电泳行为；

4.蛋白跨膜区域分析，信号肽潜在断裂生

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Winplas 2.6 质粒构建

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Atheprot 5.0 预测蛋白跨膜区域

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Antheprot 5.0 预测信号肽断裂点

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功能3. 用计算机管理实验室数据及文献资料1.实验室结果的储存、管理和申报工作；2.从网络数据库获得的序列文件（由ENTREZ 集成检索系统所得的数据文件可以进入EndNote 或者Reference Manager 储存管理）或资料文献的管理；

3.软件: EndNote ，Reference Manager 。生

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Reference Manager 9 界面

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功能4. 用计算机预测新基因及其结构和功能

•对CDS （Coding Sequence ）蛋白编码区的预测准确率已达到90%以上

•对整个基因结构的预测存在一定难度v

PWM （位置权重矩阵）算法

由物化原理技术开发，侧重于找基因表达系统和核酸相互作用的位点。给信号序列各个位置每种可能出现的核苷酸分配一个分数，将各位置分数相加后得出该序列作为潜在作用位点的分数。

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DNASIS 2.5 对蛋白编码区的预测A. (Codon Bias)

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DNASIS2.5 对蛋白编码区的预测 B. (Rare Codon)

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