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1、2011年青海师范大学学报(自然科学版)2011第3期JournalofQinghaiNormalUniversity(NaturalScience)No.3生物信息学研究进展何懿菡,孙坤(西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州730070)摘要:本文就目前生物信息学研究的热点问题做了简单的概述对如何利用生物信息技术进行电子克隆、RNA二级结构的预测做了分析,并对现存的生物信息学问题进行了讨论关键词:生物信息学;电子克隆;高级结构;系统发育树中图分类号:Q06文献标识码:A
2、文章编号:1001-7542(2011)03-0069-041生物信息学的发展生物信息学是以计算机作为手段来为研究生物学数据的一门学科,自从人类基因组计划开展后,大量的生物序列被测定,如何从这些海量的数据,发现其生物学意义,就需要借助计算机数据库和计算机算法分析预测的手段数据库的建立是生物信息学发展的基础目前国际上有三个主要的核苷酸、蛋白质的公共数据库,这三个数据库每天都会进行数据的交换和共享,他们分别是美国国立生物技术信息中心(NCBI,http://wwwncbinlmnihgov)、欧洲生物信
3、息学研究所(EBI,http://wwwebiacuk)和日本信息生物学中心(CIB,http://wwwddbjnigacjp)这三个数据库随着生物信息的发展及时更新,为生物信息学的发展提供数据平台随着后基因组时代的到来,人们把研究的重点转向了功能基因组的研究其研究内容也不仅仅是简单的数据的查询和同源性的比较,而是延伸到了生命现象的核心,即从基因、蛋白质研究生命的本质,理解结构[1]与功能、发育与疾病的关系随着计算机技术的进步,针对不同的科研需要构建的网络资源平台、生物分析软件应运而生,为生物学
4、的发展提供了新技术的支持2生物信息学的研究方向21序列的比对序列的比对是生物学中最为基础的一个部分,由于人类对于庞杂数据的判断是有限的,借助于精心设计的计算机的比对程序,可以很好的判断序列之间的异同,发现生物规律序列之间可以两两比对也可以多序列进行比对针对不同的比对有不同的模型和算法,应根据实际情况进行选择对氨基酸序列的比对可以发现氨基酸的差异和不同氨基酸的比例,统计氨基酸序列的突变率和替代率,同义或非同义的核苷酸替代,密码子3个不同位置的核苷酸的替代对DNA序列的比对可以发[2]现两个序列或多个序列之
5、间核苷酸的差异,以及对核苷酸替代树的估计和进化距离的估计基于计算机程序的序列的比对,不仅可以帮助我们了解序列之间的同源性,还可以了解某一个物种的进化无论蛋白质的氨基酸序列还是RNA的核苷酸或是DNA的脱氧核糖核酸都可以进行序列的比对,了解某个蛋白质的进化或某个物种的进化目前用于序列比对的软件非常多,生物软件网(http://wwwbio-softnet/formathtml)有着种类繁多和比较成熟的比对软件,本文只展示了在国内外文献中经常用到的几款比对工具和软件,见表1收稿日期:2011-08-10作者简
6、介:何懿菡(1987-),女(汉族),陕西乾县人,硕士研究生70青海师范大学学报(自然科学版)2011年表1序列比对分析软件软件说明网址http://wwwebiacuk/Tools/ClustalW用来对核酸与蛋白序列进行多序列比对(multiplesequencealignment)的软件msa/clustalw2/在NCBI上有五个不同的比对方法http://blastncbinlmnihgov/blastp(提交蛋白质序列,在蛋白质序列数据库中查序列)blastn(提交核酸序列,在核酸序列数据
7、库中查找同源序列)Blast比对工具blastx(提交核酸序列,在蛋白质序列数据库中查找同源序列)tblastn(提交蛋白质序列,在核酸序列数据库中查找同源序列)tblastx(提交核酸序列,在核酸序列数据库中查找同源序列)http://wwwmbioncsuedu/b-iBioEditBioEdit是一个序列编辑器与分析工具软件oedit/bioedithtmlDNAMANDNAMAN是高度集成化的分子生物学综合应用软件http://wwwlynnoncom/22蛋白质的分析蛋白质是生命活动重要的物质
8、基础蛋白质的生物信息研究,主要在于对它高级结构的预测,理化性质的分析,蛋白质的定位和功能的预测以及蛋白质之间的相互作用蛋白质的一级结构是高级结构的基础,我们可以在实验室通过EDMAN降解法和质谱分析进行片段的测定蛋白质的一级结构,对于蛋白质的二级结构可以通过圆二性色谱(CircularDichroism,CD)和傅立叶红外光谱
