生物信息学 charpter 2new

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1、关于上机地点：生科楼B2017时间：第1-10周:周四6-7第11-18周:选择1：周五10-11节（19:00-20:30)生物信息学选择2：周一，二或四：12-13节(20:40-22:10)Bioinformatics每次理论课之后会通知大家。12回顾1、什么是生物信息学？2、人类基因组计划与生物信息学有什么关系？第二节生物信息学及其发展历史1、生物信息学的概念及发展34生物信息学（Bioinformatics）这一名词的来由概念（广义）生八十年代末期，马来西亚的美籍学者林华安生物体系和过程中信息命（HwaA.Lim）认识到将计算机科学与生物学结

2、的存贮、传递和表达科合起来的重要意义，开始留意要为这一领域构思学一个合适的名称。起初，考虑到与将要支持他主中办一系列生物信息学会议的佛罗里达州立大学超信息科学的型计算机计算研究所的关系，他使用的是信“CompBio”；之后，又将其更改为兼具法国风情息的“bioinformatique”，看起来似乎有些古怪。因细胞、组织、器官的生理、病理科此不久，他便进一步把它更改为“bio-informatics、药理过程的中各种生物信息学（或bio/informatics）”。但由于当时的电子邮件系统与今日不同，名称中的-或/符号经常会引起许多问题，林博士于是将其去

3、除，“bioinformatics”就正式诞生了，林博士也因此赢得了“生物信息学之父”的美誉。561广义的说，生物信息不仅包括基因组信概念（狭义）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生物分子信息的获取、存贮、分析和利用种间的进化关系等其他信息资源。生物信息学既涉基因组信息的获取、处理、贮存、传递、分子生物信息学分析和解释，又涉及蛋白质组信息学如蛋白质Molecular的序列、结构、功能及定位分类、蛋白质连锁Bioinformatics图、蛋白质数据库的建立、相关分析软件的开发和应用等方面，还涉及基因与

4、蛋白质的关系如蛋白质编码基因的识别及算法研究、蛋白质结构、功能预测等，另外，新药研制、生物进化也是生物信息学研究的热点。78Bioinformatics生物分子计算机+数据计算2、生物分子信息------研究的对象910DNA生物信息学主要研究两种信息载体基因的DNA序列DNA分子前体RNA蛋白质分子mRNA对遗应传关密系码蛋白质序列11多肽链122DNA分子和蛋白质分子蛋白质的结构决定其功能都含有进化信息通过比较相似的蛋白质序列，如肌红蛋白质功能取决于蛋白质的空间结构蛋白和血红蛋白，可以发现由于基因复制而产生的分子进化证据。蛋白质结构决定于蛋白质

5、的序列（这是通过比较来自于不同种属的同源蛋白目前基本共认的假设），蛋白质结构的质，即直系同源蛋白质，可以分析蛋白信息隐含在蛋白质序列之中。质甚至种属之间的系统发生关系，推测它们共同的祖先蛋白质。1314生物分子数据类型第一部第二部DNA序列数据遗传密码遗传密码？最基本生蛋白质序列数据DNADNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质物核酸序列核酸序列氨基酸序列氨基酸序列结构结构功能功能直分观子生物分子结构数据最基本的生命体系千姿维持生命活信百态的变化动的机器生物信息息生物分子功能数据复杂生物分子数据及其关系1516第一部遗传密码已被破译，但对密码的转录过

6、程还不生物分子信息的特征清楚，对大多数DNA非编码区域的功能还知之甚少对于第二部密码，目前则只能用统计学的方法进行分生物分子信息数据量大析无论是第一部遗传密码，还是第二部遗传密码，都隐生物分子信息复杂藏在大量的生物分子数据之中。生物分子信息之间存在着密切的联系生物分子数据是宝藏，生物信息数据库是金矿，等待我们去挖掘和利用。17183HowMuchData-PDB19203、生物信息学的发展历史20世纪50年代，生物信息学开始孕育20世纪60年代，生物分子信息在概念上将计算生物科学和人类基因组技术的计划的生物学和计算机科学联系起来发展推动20世纪70年代

7、，生物信息学的真正开端20世纪70年代到80年代初期，出现了一系列著名的序列比较方法和生物信息分析方法生物信息学生物信息学基本思想的产生的迅速发展20世纪80年代以后，出现一批生物信息服务机构和生物信息数据库二十世纪二十世纪20世纪90年代后，HGP促进生物信息学的迅速50年代80-90年代发展21221956美国田纳西州首次召开了“生物学中的理论研讨会”；1982GenBank第3版本正式发行；1962Zucherkandl和Pauling研究了序列变化与进化的关1983Wilbur和Lipman发表了数据库相似序列搜索算法；系，开创了一个新的领域—

8、—分子进化；1986日本核酸序列数据库DDBJ诞生；1967Dayhoff研制出蛋白质序列图集