【正文】 or(s): Peter Clote, Rolf Backofen Estimation and ClassificationAuthor(s): , , , amp。,。我們有理由相信，我國的生物信息學在21世紀會有巨大的飛躍。信息學的商業(yè)價值十分顯著。生物信息學研究投資少，見效快，可充分發(fā)揮我國智力資源豐富的長處，是特別適合我國國情的一項研究領(lǐng)域。預(yù)測生物信息學的未來主要就是要預(yù)測他對生物學的發(fā)展將帶來什么樣的根本性的突破。此外,生物信息學所倡導的全球范圍的資源共享也將對整個自然科學乃至人類社會的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。三、生物信息學的發(fā)展前景《第三次技術(shù)革命》里有這樣描述：“一場與工業(yè)革命和以計算機為基礎(chǔ)的革命有相同影響力的變化正在開始。在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)方面，沒有行之有效的一般性方法；而對于大規(guī)模數(shù)據(jù)內(nèi)在的生成機制也沒有完全明了，這使得生物信息學的研究短期內(nèi)很難有突破性的結(jié)果。目前該領(lǐng)域缺乏懂得如何利用計算機技術(shù)處理大量生物數(shù)據(jù)的生物學家，不少生物學家只是將計算機用來打字或作為圖紙的替代品。世界最大制藥集團之一的Giba ；GlaxoWelle在基因組研究領(lǐng)域投入4700萬美元，將研究人員增加一倍。目前我國生物信息學發(fā)展面臨著如下幾方面的困境：⒈政府投資不足雖然國際上生物信息學研究在各發(fā)達國家中比較受重視，但仍有不少研究機構(gòu)抱怨政府資金投入不夠?；蚝图膊〉难芯亢艽蟪潭染褪菙?shù)據(jù)的分析。國內(nèi)的制藥行業(yè)將永不得翻身！基因的流失(國外一些國家打著給國內(nèi)免費治療，分析疾病的考旗幟，暗中收集了國內(nèi)不同省份，地區(qū)的遺傳類疾病和特性。加上相關(guān)項目的研究開發(fā)，不是國內(nèi)相關(guān)的機構(gòu)所能承受的。這個矛盾就催生了一門新興的交叉科學，這就是生物信息學。數(shù)據(jù)并不等于信息和知識，但卻是信息和知識的源泉，關(guān)鍵在于如何從中挖掘它們。基于cDNA序列測序所建立起來的EST數(shù)據(jù)庫其紀錄已達數(shù)百萬條。迄今已完成了約40多種生物的全基因組測序工作，人基因組約3x109堿基對的測序工作也接近完成。生物信息學的產(chǎn)生發(fā)展僅有10年左右的時間bioinformatics這一名詞在1991年左右才在文獻中出現(xiàn)，還只是出現(xiàn)在電子出版物的文本中。一、生物信息學產(chǎn)生的背景生物信息學是80年代未隨著人類基因組計劃（Human genome project)的啟動而興起的一門新的交叉學科。有理由認為，今日生物學數(shù)據(jù)的巨大積累將導致重大生物學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。16(3)):104.[10].Williams ,1997。黃金田。張啟煥。王資生。虛擬細胞亦稱人工細胞或人工生命[15]。通過對miR29a進行靶基因預(yù)測及相關(guān)生物信息學分析,為miR29a靶基因的實驗驗證提供數(shù)據(jù)支持,以期為深入研究miR29a的生物學功能和調(diào)控機制提供理論指導[13]。藥物基因組學可以說是基因功能學與分子藥理學的有機結(jié)合，在很多方面這種結(jié)合是非常必要的。生物芯片技術(shù)通過微加工工藝在厘米見方的芯片上集成有成千上萬個與生命相關(guān)的信息分子，它可以對生命科學與醫(yī)學中的各種生物化學反應(yīng)過程進行集成，從而實現(xiàn)對基因、配體、抗原等生物活性物質(zhì)進行高效快捷的測試和分析。生物信息學的新技術(shù) Lipshutz(Affymetrix,Santa clara,CA,USA)描述了一種利用DNA探針陣列進行基因組研究的方法，其原理是通過更有效有作圖、表達檢測和多態(tài)性篩選方法，可以實現(xiàn)對人類基因組的測序[9]。從方法上來看有演繹法和歸納法兩種途徑。兩個序列的比對現(xiàn)在已有較成熟的動態(tài)規(guī)劃算法，以及在此基礎(chǔ)上編寫的比對軟件包BLAST和FASTA[6]。結(jié)果表明,非洲爪蟾IL6基因位于scaffold_52基因架上,具有保守的IL6家族基序[4]。生物信息學研究內(nèi)容主要是利用計算機存儲核酸和蛋白質(zhì)序列，通過研究科學的算法，編制相應(yīng)的軟件對序列進行分析、比較與預(yù)測，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。伴隨著人類基因組計劃的勝利完成與生物信息學的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，生物信息學的發(fā)展為生命科學的發(fā)展為生命科學的研究帶來了諸多的便利，對此作了簡單的分析。生物信息學作為一門新興學科已經(jīng)成為生命科學研究中必不可少的研究手段 本文對數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫搜索序列比對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測藥物設(shè)計基因芯片技術(shù)幾個方面做了介紹較為系統(tǒng)地闡述了生物信息學在這些領(lǐng)域的應(yīng)用 當然它所涉及的內(nèi)容與方法遠遠不只上面提到的那些 新基因和 的發(fā)現(xiàn)與鑒定非編碼區(qū)信息結(jié)構(gòu)分析遺傳密碼的起源和生物進化完整基因組的比較研究 大規(guī)?；蚬δ鼙磉_譜的分析等都是生物信息學研究的對象 相信不久的將來生物信息學會在生命科學領(lǐng)域扮演越來越重要的角色。(2)對已完成全基因組測序的各種模式生物的基因組信息結(jié)構(gòu)進行比較分析, 包括同源序列的搜索比較和指導基因克隆.(3)功能基因組的相關(guān)信息分析, 包括對基因表達圖譜及其相關(guān)算法和軟件的研究, 與功能基因組信息相關(guān)的核酸、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測模擬以及蛋白質(zhì)的功能預(yù)測。功能基因組學(Functional genomics)則研究以轉(zhuǎn)錄圖為基礎(chǔ)的基因組表達圖譜。對于這兩個工具我都進行了實際操作練習，我覺得這對我們以后的理論學習和實驗分析都非常重要。比如我們實驗測定了一條蛋白質(zhì)序列或者從DNA序列翻譯得來一條蛋白質(zhì)序列，我們要借助生物信息學方法來對它進行基本性質(zhì)及結(jié)構(gòu)分析。比如，序列比對，它的基本問題是比較兩個或兩個以上符號序列的相似性或不相似性。但是，剛上了幾節(jié)課，我就發(fā)現(xiàn)生物信息學根本不是我想象的那么簡單，就這樣我懷著對自己的懷疑和對這門課的好奇走進了這門課。參考書目：《PERL 編程24學時教程》（美）皮爾斯著 王建華等譯，機械工業(yè)出版社，2000；《生物信息學手冊》 郝柏林 等著，上?？萍汲霭嫔?，2004；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003第二篇：生物信息學淺談對生物信息學的認識摘要生物信息學是采用計算機技術(shù)和信息論方法研究蛋白質(zhì)及核酸序列等各種生物信息的采集、儲存、傳遞、檢索、分析和解讀的科學, 是現(xiàn)代生命科學與信息科學、計算機科學、數(shù)學、統(tǒng)計學、物理學和化學等學科相互滲透而形成的交叉學科。實驗八 perl程序的安裝、編寫、調(diào)試 實驗?zāi)康模号囵B(yǎng)學生能在windows和Linux兩種平臺安裝perl解釋器、編寫perl程序以及debug和運行的能力，熟悉perl語言基本語法，學會熟練編寫和運用perl程序進行基礎(chǔ)生物信息學研究。實驗原理：PCR實驗是當代分子生物學的基本實驗之一，由于目標序列和實驗?zāi)康牡牟煌?，相?yīng)設(shè)計引物的要求也不一樣。 Aligner程序里的Clip Ends, Trim Vector, Assemble等功能，完成序列的剪切、去雜質(zhì)、組裝工作。實驗四 ESTS分析實驗?zāi)康模菏煜な褂靡幌盗猩镄畔W分析工具對測序得到ESTs序列數(shù)據(jù)進行聚類處理，由此對獲得表達基因的豐度等相關(guān)信息，并且對這些表達基因進行功能的初步詮釋，為后續(xù)實驗通過設(shè)計RACE引物獲得全長基因，以及進一步的功能注釋和代謝途徑分析做好準備。在系統(tǒng)樹圖繪制完以后，輸入的所有序列按照得分高低被分成n1個組，然后再對組與組之間進行聯(lián)配，這一步用Myers和Miller算法實現(xiàn)。參考書目：《生物信息學概論》 羅靜初 等譯，北京大學出版社，2002；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003。實驗二 利用BLAST進行序列比對實驗?zāi)康模毫私釨LAST及其子程序的原理和基本參數(shù)，熟練地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺和Linux計算平臺進行本地BLAST序列比對，熟悉BLAST結(jié)果的格式和內(nèi)容并能描述其主要意義，同時比較網(wǎng)上平臺和本地平臺的優(yōu)缺點。實驗原理：利用互聯(lián)網(wǎng)資源檢索相關(guān)的國內(nèi)外生物信息學相關(guān)網(wǎng)站，如：NCBI、SANGER、TIGR、KEGG、SWISSPORT、Ensemble、中科院北京基因組研究所、北大生物信息學中心等，下載其中相關(guān)的數(shù)據(jù)，如fasta、genbank格式的核算和蛋白質(zhì)序列、pathway等數(shù)據(jù)，理解其重要的生物學意義。生物信息學實驗室將提供系統(tǒng)的保障，包括采用mail服務(wù)器和linux帳號管理等進行實驗過程管理和支持。第一篇：生物信息學生物信息學是上世紀90年代初人類基因組計劃(HGP)依賴，隨著基因組學、蛋白組學等新興學科