生物信息学生物信息学软件ppt课件
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36
整理课件
生物信息学软件主要功能
4.寻找、预测新基因及其结构、功能 对CDS（Coding Sequence）蛋白编码区的预测准确 率已达到90%以上 。
5.蛋白质高级结构及功能预测 目前很多的网站数据库备有对蛋白质的预测模块。
37
整理课件
下期预告
•Primer 5.0
38
32
整理课件
七、文本信息挖掘分析
33
整理课件
文本信息挖掘分析
34
整理课件
生物信息学软件主要功能
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 核酸和蛋白质序列分析、基因组多态分析、芯片数据分 析等。
2.实验数据的自动化管理 ⑴实验室结果的储存、管理和申报工作； ⑵从网络数据库获得的序列文件
20
整理课件
表达芯片数据分析软件包 BIOCONDUCTOR
聚类分析
21
整理课件
四、分子进化及系统发育分析
22
整理课件
分子进化及系统发育分析
CLUSTALX+PHYLIP+ Tree Preview
CLUSTALX+MEGA
序 列 对 比 的 统 计 分 析
23
MEGA构建进化树
整理课件
分子进化及系统发育分析
整理课件
生物信息学软件介绍
1
生物信息学
生物信息学将传统科学的“二元研究”分化为“三足鼎立”状态。
理论
理论
实验
传统实验
计算机实验
生物信息学的几个层次
充分利用已有的生物信息学工具软件
实验工作者的应用 专业软件的应用研究
方法学研究
主要是生物学，计算机科学， 生物信息学的基本概念
主要是生物信息学，生物学， 化学，计算机科学
11
OMIGA 线形查看酶切位点
整理课件
核酸结构信息分析
RNA二级结构预测： RNA二级结构是指RNA分子中有 以氢键联接碱基（A对U；G对C）形成的二级结构。
热 力 学 曲 线
二 级 结 构 图
12
RNAdraw 进行RNA 二级结构预测
整理课件
二、蛋白质序列分析
13
整理课件
蛋白质序列分析
序列同源性比较
整理课件
OMIGA线性查看功能区域
9
核酸结构信息分析
结构信息分析 开放阅读框（ORF）：
开放读码框是从一 个起始密码子开始 到一个终止密码子 结束的一段序列。 CDS： 外显子：
OMIGA 线形查看ORF
OMIGA 环 行查看ORF
10
整理课件
整理课件
核酸结构信息分析
酶切点：DNA上一段碱基的特定序列，限制性内切酶 能够识别出这个序列并在此将DNA酶切成两段。
7
整理课件
核酸序列分析
核苷酸含量及密码子的运算 密码子是指三联体核苷酸，代表一个氨基酸或者翻译
终止信号。
8
MEGA对 DNA 序列4 种核苷酸及密码子统计结果
核酸结构信息分析
启动子查询：启动子是位于结构基因5’端上游的一段 DNA序列，能够指导全酶(holoenzyme)同模板正确结 合，活化RNA聚合酶，启动基因转录。
生物学，生物信息学，数学， 物理学，化学，计算机科学
整理课件
生物信息学软件
核酸序列分析（序列同源性比较，分子进化树构建，结构信息 分析等）
蛋白质序列分析（序列同源性比较，结构信息分析等） 基因或蛋白质芯片信息分析 分子进化及系统发育分析 基因组多态性分析 基因表达及蛋白质调控分析 文本信息挖掘分析 引物或者探针设计分析 文献管理分析……
连锁分析 关联分析 单体型推断
27
整理课件
基因组多态性分析
28
整理课件
基因组多态性分析
29
PLINK + HAPLOVIEW
整理课件
六、基因表达及Байду номын сангаас白质调控分析
30
基因表达及蛋白质调控分析
DAVID网站中的KEGG库
整理课件
果糖和甘露糖代谢通路
31
整理课件
基因表达及蛋白质调控分析
CYTOSCAPE：具 有收集已经确 认的蛋白质或 者基因间的互 作信息，可以 构建网络图。
4
整理课件
一、核酸序列分析
5
核酸序列分析
整理课件
序列同源性比较:同源
序列是指从某一共同
祖先经过趋异进化而
形成的不同序列。相
似性是指序列比对过
程中检测序列和目标
序列之间相同碱基或
氨基酸残基序列所占
比例的大小。
6
整理课件
核酸序列分析
分子进化树构建:以不同物种的分子数据(如DNA)为依据构建的进化树。
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生物信息学软件主要功能
3.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 ⑴用软件设计PCR引物，测序引物或杂交探针； ⑵设计克隆策略，构建载体； ⑶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； ⑷蛋白跨膜区域分析，信号肽潜在断裂点预测。
16
ANTHEPROT进行氨基酸残基计算
整理课件
蛋白质结构信息分析
计算蛋白序列滴定曲线与等 电点
滴定曲线：表示滴定过程中 溶液PH溶液随标准溶液用 量变化而变化的曲线。
等电点：在某一pH的溶液中， 氨基酸解离成阳离子和阴 离子的趋势及程度相等， 所带净电荷为零，呈电中 性，此时溶液的pH称为该 氨基酸的等电点。
17
ANTHEPROT进行滴定曲线与等电点残基计算
整理课件
蛋白质结构信息分析
进行潜在的信号肽与断裂位点预测
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整理课件
三、基因或蛋白质芯片信息分析
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整理课件
基因或蛋白质芯片信息分析
芯片探针设计（ Array Designer）
芯片阅读图像分析软件 （ScanAlyze）
基因芯片数据分析软件 （基于R语言的Bioconductor)
CLUSTALX + PAUP + tree view + 选择类型分析（PAML）
CLUSTALX + mrbayes + tree view
Modeltest：模型检验
24
整理课件
五、基因组多态性分析
25
整理课件
基因组多态性内容
基因组多态性：
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基因组多态性分析
haploview + PLINK + PHASE
CLUSTALX 进行蛋白质 同源性比对
14
蛋白质结构信息分析
二级结构预测
整理课件
ANTHEPROT进行蛋白质结构预测
H 代表螺旋，图中表示 为蓝色； E 代表折叠，图中表示 为橙色； T 代表转角，图中表示 为绿色； C 代表其它松散结构， 图中表示为黑色。
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蛋白质结构信息分析
氨基酸残基组成
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生物信息学软件主要功能
4.寻找、预测新基因及其结构、功能 对CDS（Coding Sequence）蛋白编码区的预测准确 率已达到90%以上 。
5.蛋白质高级结构及功能预测 目前很多的网站数据库备有对蛋白质的预测模块。
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下期预告
•Primer 5.0
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32
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七、文本信息挖掘分析
33
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文本信息挖掘分析
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生物信息学软件主要功能
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 核酸和蛋白质序列分析、基因组多态分析、芯片数据分 析等。
2.实验数据的自动化管理 ⑴实验室结果的储存、管理和申报工作； ⑵从网络数据库获得的序列文件
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表达芯片数据分析软件包 BIOCONDUCTOR
聚类分析
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四、分子进化及系统发育分析
22
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分子进化及系统发育分析
CLUSTALX+PHYLIP+ Tree Preview
CLUSTALX+MEGA
序 列 对 比 的 统 计 分 析
23
MEGA构建进化树
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分子进化及系统发育分析
整理课件
生物信息学软件介绍
1
生物信息学
生物信息学将传统科学的“二元研究”分化为“三足鼎立”状态。
理论
理论
实验
传统实验
计算机实验
生物信息学的几个层次
充分利用已有的生物信息学工具软件
实验工作者的应用 专业软件的应用研究
方法学研究
主要是生物学，计算机科学， 生物信息学的基本概念
主要是生物信息学，生物学， 化学，计算机科学
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OMIGA 线形查看酶切位点
整理课件
核酸结构信息分析
RNA二级结构预测： RNA二级结构是指RNA分子中有 以氢键联接碱基（A对U；G对C）形成的二级结构。
热 力 学 曲 线
二 级 结 构 图
12
RNAdraw 进行RNA 二级结构预测
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二、蛋白质序列分析
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整理课件
蛋白质序列分析
序列同源性比较
整理课件
OMIGA线性查看功能区域
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核酸结构信息分析
结构信息分析 开放阅读框（ORF）：
开放读码框是从一 个起始密码子开始 到一个终止密码子 结束的一段序列。 CDS： 外显子：
OMIGA 线形查看ORF
OMIGA 环 行查看ORF
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核酸结构信息分析
酶切点：DNA上一段碱基的特定序列，限制性内切酶 能够识别出这个序列并在此将DNA酶切成两段。
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整理课件
核酸序列分析
核苷酸含量及密码子的运算 密码子是指三联体核苷酸，代表一个氨基酸或者翻译
终止信号。
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MEGA对 DNA 序列4 种核苷酸及密码子统计结果
核酸结构信息分析
启动子查询：启动子是位于结构基因5’端上游的一段 DNA序列，能够指导全酶(holoenzyme)同模板正确结 合，活化RNA聚合酶，启动基因转录。
生物学，生物信息学，数学， 物理学，化学，计算机科学
整理课件
生物信息学软件
核酸序列分析（序列同源性比较，分子进化树构建，结构信息 分析等）
蛋白质序列分析（序列同源性比较，结构信息分析等） 基因或蛋白质芯片信息分析 分子进化及系统发育分析 基因组多态性分析 基因表达及蛋白质调控分析 文本信息挖掘分析 引物或者探针设计分析 文献管理分析……
连锁分析 关联分析 单体型推断
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基因组多态性分析
28
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基因组多态性分析
29
PLINK + HAPLOVIEW
整理课件
六、基因表达及Байду номын сангаас白质调控分析
30
基因表达及蛋白质调控分析
DAVID网站中的KEGG库
整理课件
果糖和甘露糖代谢通路
31
整理课件
基因表达及蛋白质调控分析
CYTOSCAPE：具 有收集已经确 认的蛋白质或 者基因间的互 作信息，可以 构建网络图。
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一、核酸序列分析
5
核酸序列分析
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序列同源性比较:同源
序列是指从某一共同
祖先经过趋异进化而
形成的不同序列。相
似性是指序列比对过
程中检测序列和目标
序列之间相同碱基或
氨基酸残基序列所占
比例的大小。
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核酸序列分析
分子进化树构建:以不同物种的分子数据(如DNA)为依据构建的进化树。
35
整理课件
生物信息学软件主要功能
3.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 ⑴用软件设计PCR引物，测序引物或杂交探针； ⑵设计克隆策略，构建载体； ⑶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； ⑷蛋白跨膜区域分析，信号肽潜在断裂点预测。
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ANTHEPROT进行氨基酸残基计算
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蛋白质结构信息分析
计算蛋白序列滴定曲线与等 电点
滴定曲线：表示滴定过程中 溶液PH溶液随标准溶液用 量变化而变化的曲线。
等电点：在某一pH的溶液中， 氨基酸解离成阳离子和阴 离子的趋势及程度相等， 所带净电荷为零，呈电中 性，此时溶液的pH称为该 氨基酸的等电点。
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ANTHEPROT进行滴定曲线与等电点残基计算
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蛋白质结构信息分析
进行潜在的信号肽与断裂位点预测
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三、基因或蛋白质芯片信息分析
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基因或蛋白质芯片信息分析
芯片探针设计（ Array Designer）
芯片阅读图像分析软件 （ScanAlyze）
基因芯片数据分析软件 （基于R语言的Bioconductor)
CLUSTALX + PAUP + tree view + 选择类型分析（PAML）
CLUSTALX + mrbayes + tree view
Modeltest：模型检验
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五、基因组多态性分析
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基因组多态性内容
基因组多态性：
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基因组多态性分析
haploview + PLINK + PHASE
CLUSTALX 进行蛋白质 同源性比对
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蛋白质结构信息分析
二级结构预测
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ANTHEPROT进行蛋白质结构预测
H 代表螺旋，图中表示 为蓝色； E 代表折叠，图中表示 为橙色； T 代表转角，图中表示 为绿色； C 代表其它松散结构， 图中表示为黑色。
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蛋白质结构信息分析
氨基酸残基组成