introduction to bioinformatics分析课件

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1、Bioinfomatics中南民族大学生命科学学院IntroductiontoBioinformaticsJinLi,Ph.D.Assoc.Prof.jinli62@126.commobile:13986050384Sep.16,2014生物信息学将给生命科学带来变革性的变化！Biologyisshiftingfrombeinganobservationalsciencetobeingaquantitativemolecularscience学习目的1、了解生物信息学的发展背景、定义2、理解生物

2、信息学在生命科学研究中的作用3、了解数学、计算机科学在生物信息中的地位和作用4、掌握生物信息学的原理和方法及在生命科学研究中的应用第一节生物信息学(Bioinformatics)一、相关生物学领域二、发展背景与定义三、研究内容四、研究现状五、发展前景一、相关生物学领域表型与基因型（phenotypevs.genotype）遗传信息的流动基因的表达与调控分子进化DNA序列分析：基因识别、调控元件识别、进化分析mRNA:剪切位点识别、基因表达分析蛋白质：结构预测、蛋白质间相互作用、亚细胞定位基因组：

3、基因预测、进化分析染色体：结构分析网络：pathway建模细胞:系统生物信息学（Bioinformatics）这一名词的来由八十年代末期，马来西亚的美籍学者林华安（HwaA.Lim）认识到将计算机科学与生物学结合起来的重要意义，开始留意要为这一领域构思一个合适的名称。起初，考虑到与将要支持他主办一系列生物信息学会议的佛罗里达州立大学超型计算机计算研究所的关系，他使用的是“CompBio”；之后，又将其更改为兼具法国风情的“bioinformatique”，看起来似乎有些古怪。因此不久，他便进一步

4、把它更改为“bio-informatics（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。生物学背景★★★分子生物学／基因工程数学★统计学，模型，算法计算机科学背景★Linux/Perl/PHP/JAVA/C++/VisualBasic采用信息科学技术，借助数学、生物学的理论、方法，对各种生物信息（包括核酸、蛋白质等）的收

5、集、加工、储存、分析、解释的一门学科。收集、加工、储存：计算机科学家分析、解释：生物学家生物信息学生物信息学的学习人员：1）学习生物信息学是为了发展生物信息学——计算机科学家2）学习生物信息学是为了应用生物信息学——生物学家二、发展背景和定义生物信息——广义的概念生命现象是不同层次上的物质、能量与信息的交换，不同层次是指核酸、蛋白质、细胞、器官、系统、整体等研究生物体系和生物过程中信息的内涵和信息的传递生物电磁学与电磁生物学、视觉系统与光信息处理、脑和神经系统与信息、生物体结构与微光机电系统发展

6、背景BiocomputingComputationalBiologyBioinformatics1986年，在EMBLHeidelberg成立Biocomputing部门，命名为BIOinformatis.如果我们不能回答生物学问题，作为计算生物学家是失败的。1997年底创立了CABIOS(ComputerApplicationsintheBiosciences).weassert:computationalplanningandanalysisisanintegralpartofthebiol

7、ogicaldiscoveryprocess.在完整基因组序列和高通量技术时代不要仅仅谈论分析海量数据的挑战，相反，要谈论疾病产生的风险，关于人类遗传差异、基因型改变的进化如何导致功能的改变，如何使用数据来回答这些问题。德国海德堡Heidelberg传说二战时德国与英国空军有一个秘密协定，如果德国空军不轰炸英国的牛津与剑桥，英国空军就不轰炸德国的哥廷根和海德堡。且不论此说是否真实，但这两座城市对于德国的科技与文化的地位，由此可见一斑。哥廷根是高斯这位数学巨人工作的地方，孜孜以求数十年，以其一人之

8、力在数学上的功绩可以与整座剑桥媲美。海德堡是德国最古老的大学诞生之地，从来都是德国的科技与文化的重镇。海德堡的名胜多在老城，尤其是中世纪的古堡。海德堡大学鲁普莱希特-卡尔斯-海德堡大学是直到今天最古老的欧洲综合大学，同时也是德国最历史最古老的综合大学。它是德意志帝国以后继帕拉格卡尔斯综合大学，维也纳综合大学之后的第三大综合性大学。海德堡大学地处巴登-符腾堡州，提起的历史渊源，自必从1385年10月23日因帕潘斯特乌班的特权下的修建海德堡大学动令说起，后面又经历了1386年全民动员修缮的阶段，整整