《生物信息学》PPT课件

❖ 生物信息学（bioinformatics)是80年代末随着人类 基因组计划（Human genome project)的启动而兴 起的一门新的交叉学科。它涉及生物学、数学、计 算机科学和工程学，依赖于计算机科学、工程学和 应用数学的基础，依赖于生物实验和衍生数据的大 量储存。生物信息学不只是一门为了建立、更新生 物数据库及获取生物数据而联合使用多项计算机科 学技术的应用性学科，也不仅仅是只限于生物信息 学这一概念的理论性学科。事实上，它是一门理论 概念与实践应用并重的学科。
❖ 应用于分子生物学：分子生物学数据库、蛋白质结 构分析与预测。
❖ 人类基因组计划(human genome project, HGP)： 1990年启动，10年时间完成草图（3x10e9个碱基 对，2.91x10e9并对30,000多个基因进行了注释）。
❖ 越来越多的微生物和其他模式生物也完成了全基因
Bioinformatics
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绪论
❖ 1. 什么是生物信息学？
❖ 2. 生物信息学的产生
❖ 3. 生物信息学发展过程
❖ 4. 生物信息学的基本方法
❖ 5. 生物信息学的研究内容
❖ 6. 生物信息学的应用
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❖ 7. 基因组信息学的首要任务
❖ 8. 生物信息学的重要研究课题
❖ 9. 生物信息学的商业价值
组测序工作。
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3. 生物信息学的发展过程
大致经历了3个阶段：
❖ 前基因组时代—生物数据库的建立、检索工 具的开发、DNA和蛋白质序列分析、全局和 局部的序列对位排列；
❖ 基因组时代—基因寻找和识别、网络数据库 系统的建立、交互界面的开发；
❖ 后基因组时代—大规模基因组分析、蛋白质 组分析。
❖ 10. 通过学习应逐渐掌握的内容
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1. 什么是生物信息学？
❖ What is bioinformatics ?
❖ What do you know about bioinformatics ?
❖ 收集、维护、传播、分析以及利用在分子生物学研究中获得的大
量数据。生物信息学（bioinformatics）是生物学与计算机科学以
❖ What is bioinformatics ?
❖ Genome informatics is a scientific discipline that encompasses all aspects of genome information acquisition, processing, storage, distribution, analysis, and interpretation.
子信息的获取、加工、存储、分类、检索与分析，以达到理解这
些生物大分子信息的生物学意编义辑p的pt 交叉学科。
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1. 什么是生物信息学？
现代分子生物学的发展，特别是人基因组计划的实 施，使生物学家所面对的数据不再是实验记录本上 或文献上的几行简单数字，而是公共数据库中数以 千兆计的记录。
❖ 基因组信息是生物信息中最基本的表达形式，并且
❖ 早在1956年，在美国田纳西州盖特林堡(Datlinburg)召开的 首次“生物学中的信息理论研讨会”上，便产生了生物信息 学的概念。但是，就生物信息学的发展而言，它还是一门相 当年轻的学科。直到20世纪80—90年代，伴随着计算机科 学技术的进步，生物信息学才获得突破性进展。
❖ 1987年，林华安博士正式把这一学科命名为“生物信息学” (Bioinformatics)。此后，其内涵随着研究的深入和现实需 要的变化而几经更迭。1995年，在美国人类基因组计划第一 个五年总结报告中，给出了一个较为完整的生物信息学定义： 生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、加 工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，它综合运 用数学、计算机科学和生物编学辑p的pt 各种工具，来阐明和理解大10 量数据所包含的生物学意义。
关键，人们同样需要一种强有力的工具来协助人脑完成对这
些数据的分析工作。另一方面，以数据分析、处理为本质的
计算机科学技术和网络技术迅猛发展，并日益渗透到生物科
学的各个领域。于是，一门崭新的、拥有巨大发展潜力的新
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学科——生物信息学——悄然兴起。
3. 生物信息学的发展过程
生物信息学的诞生及其重要性：
基因组信息量在生物信息量中占有极大的比重，但
是，生物信息并不仅限于基因组信息，生物信息学
也不等于是基因组信息学。广义的说，生物信息不
仅包括基因组信息，如基因的DNA序列、染色体定
位，也包括基因产物（蛋白质或RNA）的结构和功
能及各生物种间的进化关编辑系ppt 等其他信息资源。
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1. 什么是生物信息学？
及应用数学等学科相互交叉而形成的一门新兴学科。它通过对生
物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，进而达到揭示
数据所蕴含的生物学意义的目的。由于当前生物信息学发展的主
要推动力来自分子生物学，生物信息学的研究主要集中于核苷酸
和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面，所以目前生物
信息学可以狭义地定义为：将计算机科学和数学应用于生物大分
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3. 生物信息学的发展过程
❖ ２０世纪后期，生物科学技术迅猛发展，无论从数量上还是
从质量上都极大地丰富了生物科学的数据资源。数据资源的
急剧膨胀迫使人们寻求一种强有力的工具去组织这些数据，
以利于储存、加工和进一步利用。而海量的生物学数据中必
然蕴含着重要的生物学规律，这些规律将是解释生命之谜的
生物信息学, 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 Years FY 1991-1995, by NIH and DOE) ？
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2. 生物信息学的产生
❖ 生物信息学的产生发展仅有10年左右的时间 ——
bioinformatics这一名词在1991年左右才在文献中出
现，还只是出现在电子出版物的文本中。事实上，
生物信息学的存在已有30多年，只不过最初常被称
为基因组信息学。
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3. 生物信息学发展过程
❖ 20世纪50年代末 数学模型、统计学方法和计算机处 理宏观生物学数据。数量分类学、数学生态。