生物信息学课件合集PPT文件格式下载.pptx

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一、生物信息学科的发展和研究内容,生物信息学是信息科学领域和生命科学领域的一门新兴的、应用型交叉学科。

@#@采用数理和信息科学的理论、技术和方法，分析生物学数据，研究生命现象的一门科学以计算机为主要工具，以大量生物数据库和分析软件为基础依赖于因特网为人类揭示生命的奥秘提供了一条新的途径,1986,GenBank和EMBL核苷酸数据库DDBJ核苷酸数据库,1982,1、发展简况,1960s,ProteinInformationResource（PIR）“themotherandfatherofbioinformatics”DavidJ.Lipman（DirectorofNCBI）,M.Dayhoff开始收集蛋白质序列Proteinsequenceatlas,生物信息学（Bioinformatics）ComputationalbiologyBiologywithcomputer,1991,SWISS-PROT蛋白质数据库,1986,1990,国家生物技术信息中心（NCBI）BLAST程序,1988,Invivo,Invitro,Insilico,生物信息学学科的迅速发展在90年代Humangenomeproject（HGP）Goalsidentifyalltheapproximately20,000-25,000genesinhumanDNA,determinethesequencesofthe3billionchemicalbasepairsthatmakeuphumanDNA,storethisinformationindatabases,improvetoolsfordataanalysis,transferrelatedtechnologiestotheprivatesector,addresstheethical,legal,andsocialissues（ELSI）thatmayarisefromtheproject.,2、生物信息学基本方法和技术,建立生物数据库各种公共数据库本地化数据库数据库检索各种数据检索工具的开发和使用Entrez检索体系BLAST检索体系,生物大分子序列分析Homologoussequenceanalysis（同源序列分析）Multiplesequencealignment（多序列对位排列）Evolutionanalysis（进化分析）Phylogenyinference（系统发育分析）进化方式分析进化位点分析分析结果举例基因组分析序列拼接序列注释,基因功能、结构分析蛋白质功能、结构分析蛋白质三维结构预测蛋白质修饰ElectronicPCR统计模型HiddenMarkovmodel（HMM，隐马尔可夫模型）基因识别和药物设计Maximumlikelihoodmodel（最大似然模型）序列进化分析,数学算法自动序列拼接外显子预测同源序列比较,3、生物信息学的研究内容,发展新的数理和信息科学的技术和方法用于管理和分析生物数据,收集、整理、储存、加工、发布和（生物工作者）分析生物学数据,（数理和信息科学工作者）,4、生物信息学的应用,基础研究和教学分子生物学研究的重要手段之一生命科学的教学药物开发新药筛选药靶设计分子药理学研究,疾病诊断利用疑难病症的病原DNA序列诊断疾病遗传病其他环境监测（Metagenomics）食品安全检测海关检测,5、因特网的域名（domainname）规定,三级或四级域名四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名我校一台名为bioinformatics主机的域名ncbi.nlm.nih.gov,6、本课程主要内容,利用国际上共享的数据库和分析软件检索数据库文字数据（文献）的检索序列（DNA、蛋白质）数据的检索其他（三维结构、网络图等）数据的检索分析和解释实验数据（核苷酸和蛋白质序列）序列数据的检索和分析比较基因组学（comparativegenomics）物种进化,7、上机操作,1、初步了解Internet上的数据库和分析工具2、Internet上的自教课程http:

@#@/www.ncbi.nlm.nih.gov/Educationhttp:

@#@/www.ebi.ac.uk/2can/home.html,Xa26家族进化,65,77,64,62,6264,65,1.7kbrepeat（96%identity）,7.3kbinvertrepeat（95%identity）,NRKf2,NRKc1,NRKc2,NRKd2NRKa2,NRKb2,NRKf3,MRKc,MRKaXa26MRKd（MRKb）7780,明恢63（籼稻）,465bprepeat（94%identity）,9RKa9RKd,9RKb9RKe9RKf9RKg9RKc9RKh,Centromere,78797962,NRKd1NRKeNRKb1NRKf1,NRKa1,788080,63,69,TRKdTRKeTRKb,TRKf,TRKg,TRKcTKRiTRKj,663.6kbduplication（99%identity）,TRKa,TKRh,?

@#@,日本晴（粳稻）,特青（籼稻）,93-11（籼稻）10kb,95%identity,97%identity98-100%identity,ParalogOrtholog,788080636966TelomerePlantPhysiol.140:

@#@998-1008（2006）,I,II,Kinasedomain,A,NRKb1,NRKb2,9RKb,MRKa,NRKa2,NRKeMRKd,NRKd2,NRKd1,TRKd,TRKc,MRKc,NRKc2,TRKh,NRKc1,TRKfNRKf2,NRKf1,NRKf3,TRKg,TRKj,Xa21,1009RKc,1009RKg,99,97,999RKf,91,95,100,100,95MRKb,100TRKb,99,100,79TRKa,989RKa,100NRKa1,78,100,999RKe,100TRKe,100,96,94,9RKd100,0.1,D,Intron,9RKd,NRKd2,NRKe,MRKd,TRKb,NRKb2,MRKa,NRKa19RKa,TRKa,TRKc,MRKc,NRKc1,NRKc2,9RKh,NRKf1,NRKf2,NRKf3,TRKg,87,809RKc,88,100TRKh9RKf,100,80TRKj,1009RKg,88,46TRKf,99,99,98,98,99NRKa2,100,77NRKb1,100MRKb,979RKb,93,100,88,75TRKe,1009RKe,99,41,100TRKd,73NRKd1,0.1,I,II,II,I,LRRdomain,B,9RKb,9RKe,NRKa2,MRKa,NRKa1,NRKd2,TRKcMRKc,NRKc1,TRKg,NRKf3,TRKfNRKf1NRKf2Xa21,1009RKg,1009RKf,100,100NRKc2,1009RKc,100,99,100,100,100TRKe,75,85,989RKd,100TRKd93MRKd54NRKd1,93TRKa,99,1009RKa,10098,80,55,100TRKbNRKe,58MRKb97NRKb1100NRKb2,0.1,I,Completecodingregion,C,MRKa,NRKa2,TRKbNRKb2,NRKe,MRKd,NRKd2,TRKcMRKc,NRKc1,NRKc2,TRKgNRKf3,TRKfNRKf1NRKf2,Xa21,1009RKg,1009RKf,100,100,1009RKc,99,100,100,100,100,97,9RKeTRKe,100100TRKd,719RKd,100NRKd1,939RKa100TRKa100NRKa1,100,81,100,68,1009RKb,100,100NRKb1,100MRKb,0.1,II,Xa26家族进化,I:

@#@a,b,dandemembersII:

@#@c,f,g,handjmembers,PhylogeneticanalysisoftheXa26familymembersinfourricevarieties.,d,dS,d,N,d=0.06,dS=0.70dN=0.33,d=0.38,SdN=0.14,dS=0.73dN=0.63,N,d=0.43,dS=0.55dN=0.24,N,d=0.17,dS=0.55dN=0.12,xx（L）x（L）xxmotifofLRRdomaindS=0.49,RemainingregionofLRRdomain,RegionbetweenLRRandKinasedS=0.32,KinasedomaindS=0.30,I,II,1.0N0.80.60.40.20.0,1.41.21.0N0.80.60.40.20.01.2,0.00.20.40.60.81.01.20.00.20.40.60.81.01.20.00.20.40.60.81.01.20.00.20.40.60.81.01.21.4,dS,dS,dS,Xa26家族进化,家族成员之间的差异主要存在于LRR结构域的xx（L）x（L）xxmotif,1.,VTALeLPNVPLQGELSSH,LGNISFLFILNLTNTGLTGSVPNKIGRLRRLELLDLGHNAMSGGIPAAIGNLTRLQLLNLQFNQLYGPIPAELQGLhSLGsMNLrhNYLTGsIPDDLFNNTPLLTYLNVGNNSLSGLIPgCIGSLPILQhLnFQaNNLTGAVPPAIFNMSKLStISLisNGLTGPIPGnTSFSLPVLRWFaIsKNNFFGQIPlG,LAACPYLQVIAMPyNLFEGVLPpWLGRLTNLDAIsLGgNNFDAGPIPTeLSNLTMLTvLDLTTCNLTGNIPADIGHLGQLSwLHLAMNQLTGPIPASLGNLSSLAILlLkGNLLDGSLPSTVDSMNSLTAVdVTENNLHGDLnFLStVSNCRKLStLQMdLNYITGILPDYVGNLSSqLKWFTLSnNKLTGTLPATISNLTALEVIDLSHNQLRNAIPESIMTIENLQWLDLSGNSLSGFIPSNTALLRNIVKLFLeSNEISGSIPKDMRNLTNLEHLLLSDNKLTSTIPPSLFHLDkIVrLDLSRNFLSGALPVDVGYLKQITiMDLSdNHFSGRIPYSIGQLQMLTHLNLSANgFyDSVPDSFGNLTGLQTLDISHNSISGTIPNYLANFTTLVSLNLSFNKLHGQIPEGLxxLxxLxxLxLxxNxLxGxIPxx,XA26-LRR,7%的氨基酸位点受到正向选择大约74的正向选择位点位于xxLxLxxmotifXa21基因家族中2.7%的氨基酸位点受到正向选择,Xa26家族进化,点突变和正向选择点突变造成Xa26家族成员间差异主要原因,a,aaafaafabfabfabf,fccc,ad,籼粳分化前,bb,ff,dada,be,fg,c