基因组学生物信息学方法PPT课件

用法: (在blast软件下）
formatdb –i [input file name] –o F –p F (核酸数据库) formatdb –i [input file name] –o F –p T （蛋白数据库）
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键入 formatdb –i EST.seq –o F –p F
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生物大分子三维空间结构数据库 • 蛋白质结构数据库PDB • 分子结构数据库CSD • BioMagResBank数据库 • MMDB分子模型数据库
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生化途径：KEGG
当基因编码酶时：
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蛋白质编码区预测：
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常用的生物信息学软件及数据库
BLAST( Basic Local Alignment Search Tool)
BLAST是最常用的搜索序列数据库的程序。它是执 行成对比较，寻找具有局部相似的区域。
常用的BLAST分析方法： blastn 核酸与核酸库比对 blastx 核酸与蛋白质库比对 blastp 蛋白质与蛋白质库比对 tblastn 蛋白质与核酸库比对 tblastx 基于六框翻译的核酸库之间比对
➢ 以基因组DNA序列信息分析作为源头，找到基因组序列中 代表蛋白质和RNA基因的编码区；
➢ 阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏 在DNA序列中的遗传语言规律。
➢ 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，从而认识代谢、发育、 分化、进化的规律。
2. 每个关系最近序列对用动态规划法进行相互比对 3. 能过分析每个新比对来建立一个序列简图 4. 比对简图之间相互比对或和其他进行比对直到建立完整的比对
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建立文件夹
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打开应用程序
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打开数据
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多序列比对
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构建进化树（无重复抽样）
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构建进化树（1000次重复抽样）
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蛋白质数据库
蛋白质功能位点数据库Prosite 蛋白质序列指纹图谱数据库Prints 蛋白质序列模块数据库Blocks 蛋白质序列家族数据库Pfam 免疫球蛋白数据库DIP 酶类数据库ENZYME 多肽酶类数据库MEROPS 蛋白质结构分类数据库SCOP 蛋白质分类数据库CATH 蛋白质直系同源簇数据库COGs
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键入 blastall –i test.seq –d EST.seq –p blastn –e 1e-10 –o test.out
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多条序列能否同时检索呢？
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键入 blastall –i test2.seq –d EST.seq –p blastn –e 1e-10 –o test2.out
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生物信息学研究需要的科学基础
1. 需要一定的计算能力。包括相应的软、硬设备。要有各 种数据库或者能与国际、国内的数据库系统进行有效的 交流。要有发达、稳定的互联网络系统。
2. 生物信息学需要强有力的创新算法和软件。
3. 它要与实验科学，特别是与自动化的大规模高通量的生 物学研究方法与平台技术建立广泛、紧密的联系。这些 技术，既是产生生物信息数据的主要方法，又是验证生 物信息学研究结果的关键手段。
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在线生物信息学资源简介
常用生物信息学数据库
核酸一级数据库：
GenBank、EMBL、 DDBJ、NDB 核苷酸二级数据库：
• 在线免疫遗传学数据库IMGT • 基因调控转录因子数据库TransFac • 真核生物启动子数据库EPD • 单核苷酸多态性数据库dbSNP
在线BLAST分析(www. )
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NCBI：美国国立生物技术信息中心
NCBI：美国国立生物技术信息中心 （National Center for Biotechnology Information），1988年设立，为美 国国家医学图书馆（NLM）和国家健康协会（NIH）下属 部门之一。提供生物医学领域的信息学服务，包含世界三 大核酸数据库之一的GenBank数据库；PubMed医学文献检 索数据库； 孟德尔人类遗传（OMIM）；三维蛋白质结构 的 分 子 模 型 数 据 库 （ MMDB ） ； 唯 一 人 类 基 因 序 列 集 合 （UniGene）；人类基因组基因图谱；分类学数据库等。
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结果以一个文件输出
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多重序列间比对及进化-Clustal
ClustalW (Dos 版）, ClustalX (windows版) Clustal 是一个常用的多序列渐进比对程序。Clustal
中的试探法是建立在系统发育分析的基础上。 分为4个步骤:
1. 产生一个所有待比对序列的成对距离矩阵，并通过邻近加入算 法产生一棵向树。
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TBLASTN
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本地BLAST的构建和执行
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使用FTP软件下载BLAST程序包
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键入: path f:\zhaxf\blast
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本地BLAST软件中几个主要的 可执行程序
Formatdb：将一个FASTA格式的序列数据库转 换成一个BLAST数据库
2. 并通过对生物信息的查询、搜索、比较、分析，从中获取基因编码、 基因调控、核酸和蛋白质结构功能及其相互关系等理性知识。
3. 在大量信息和知识的基础上，探索生命起源、生物进化以及细胞、器 官和个体的发生、发育、病变、衰亡等生命科学中重大问题，搞清它 们的基本规律和时空联系。
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生物信息学的具体内容
第八章 生物信息学分析方法
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总体概述
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主要内容
生物信息学概念及研究内容 生物信息学的主要软件及数据库
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什么是生物信息学？
1. 以核酸、蛋白质等生物大分子数据库为主要对象，以数学、信息ห้องสมุดไป่ตู้、 计算机科学为主要手段，以计算机硬件、软件和计算机网络为主要工 具，对浩如烟海的原始数据进行存储、管理、注释、加工，使之成为 具有明确生物意义的生物信息。