生物信息学数据库

《生物信息学数据库》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物信息学数据库（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、于浩生物信息学第二讲 生物信息学的英文名称：生物信息学的英文名称：生物信息学的英文名称：生物信息学的英文名称：bioinformaticsbioinformaticsbioinformaticsbioinformatics 生物信息学是有谁命名的：林华安生物信息学是有谁命名的：林华安生物信息学是有谁命名的：林华安生物信息学是有谁命名的：林华安 生物信息学诞生的时代背景：生物信息学诞生的时代背景：生物信息学诞生的时代背景：生物信息学诞生的时代背景： 人类基因组计划起始的时间？人类基因组计划起始的时间？人类基因组计划起始的时间？人类基因组计划起始的时间？1990-20041990-20041990

2、-20041990-2004 人类基因组计划由谁完成的？人类基因组计划由谁完成的？人类基因组计划由谁完成的？人类基因组计划由谁完成的？Celera Celera Celera Celera 公司和多国小组公司和多国小组公司和多国小组公司和多国小组 中国卷占人类基因组计划的比例？中国卷占人类基因组计划的比例？中国卷占人类基因组计划的比例？中国卷占人类基因组计划的比例？1%1%1%1%vv计算机技术的兴起和分子生物学技术的到来计算机技术的兴起和分子生物学技术的到来vv测序技术和比对算法的完善测序技术和比对算法的完善 vv三大数据库建成三大数据库建成vv人类基因组计划的启动与结束人类基因组计划的启动

3、与结束上一次课回顾上一次课回顾上一次课回顾上一次课回顾 生物信息学特指数据库类的工作，包括持久稳固的在一个生物信息学特指数据库类的工作，包括持久稳固的在一个稳定的地方提供对数据的支持稳定的地方提供对数据的支持 （Bioinformatics refers to database-like activities, involving Bioinformatics refers to database-like activities, involving persistent sets of data that are maintained in a consistent state persis

4、tent sets of data that are maintained in a consistent state over essentially indefinite periods of timeover essentially indefinite periods of time）。）。生物信息学是一门针对生物、医学、行为和健康方面生物信息学是一门针对生物、医学、行为和健康方面数据的发掘，而为相关的计算工具及方法进行研究、数据的发掘，而为相关的计算工具及方法进行研究、开发及应用的学科，其研究范畴包括对这些数据的采开发及应用的学科，其研究范畴包括对这些数据的采集、表达、描述、储存、分

5、析和图形显示集、表达、描述、储存、分析和图形显示. .美国卫生部美国卫生部台湾生物资讯学生物资讯学 是英文Bioinformatics的直接翻译.目前,各种生物数据库急速的发展,如何组织数据,并提取生物学新知识,需要以电脑(或计算机,computer)和网际网 (Internet)为重要凭藉, 迅速达成目标. 生物资讯学生物资讯学突飞猛进的发展,正在引发生物学研究的一场革命.这些发展必将影响到廿一世纪的农业,工业,医药和许多人类的活动. 生物信息学数据库种类：Nucleic Acids Research杂志杂志每年的第一期中详细介绍最新版每年的第一期中详细介绍最新版本的各种数据库。本的各种数据

6、库。在在2000年年1月月1日出版的日出版的28卷第一卷第一期期115种通用和专用数据库。种通用和专用数据库。至至2007年，生物信息学数据库总年，生物信息学数据库总数已达数已达968个。比个。比2006年增加年增加110个。个。The 2008 update includes 1078 databases, 110 more than the previous one. 序列数据库结构数据库基因组数据库一次数据库一次数据库DNADNA序列序列序列序列蛋白质序列蛋白质序列蛋白质序列蛋白质序列蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质结构结构结构结构人类基因组以及人类基因组以及人类基因组以及人类基因组以及其它生物

7、基因组其它生物基因组其它生物基因组其它生物基因组生物信息学数据库生物信息学数据库生物信息学数据库生物信息学数据库数据库管理系统数据库管理系统Oracle/Oracle/sybasesybase大型计算机服务器大型计算机服务器大容量磁盘空间大容量磁盘空间序列数据库序列数据库序列数据库序列数据库结构数据库结构数据库结构数据库结构数据库基因组数据库基因组数据库基因组数据库基因组数据库二次数据库二次数据库文献数据库文献数据库文献数据库文献数据库专专家家家家生物信息学数据库生物信息学数据库生物信息学数据库生物信息学数据库序列数据库序列数据库序列数据库序列数据库DNA数据库DDBJGenBankEMBLN

8、CBINIGEBI数据记录格式数据搜索系统 EntrzeEntrze检索系统检索系统：NCBINCBI SRSSRS检索系统检索系统：EMBLEMBL、DDBJDDBJ美国国家生物技术信息美国国家生物技术信息中心所提供的在线资源中心所提供的在线资源检索器。该资源将检索器。该资源将GenBankGenBank序列与其原始文序列与其原始文献出处链接在一起。献出处链接在一起。 EntrezEntrez 是由是由NCBINCBI主持的主持的一个数据库检索系统，一个数据库检索系统，它包括核酸，蛋白以及它包括核酸，蛋白以及MedlineMedline文摘数据库，在文摘数据库，在这三个数据库中建立了这三个数

9、据库中建立了非常完善的联系。因此，非常完善的联系。因此，可以从一个可以从一个DNADNA序列查询序列查询到蛋白产物以及相关文到蛋白产物以及相关文献，而且，每个条目均献，而且，每个条目均有一个类邻信息，给出有一个类邻信息，给出与查询条目接近的信息。与查询条目接近的信息。193193193193条核酸序列条核酸序列条核酸序列条核酸序列4249424942494249条条条条ESTsESTsESTsESTs SRS(SequenceSRS(Sequence Retrieval System) Retrieval System)是由欧洲生物信息研究所是由欧洲生物信息研究所(EBI)(EBI)开开发的以

10、发的以WWWWWW界面运行的数据库界面运行的数据库检索及导航系统检索及导航系统, , 是目前生物信息是目前生物信息界应用最为广泛的数据库系统界应用最为广泛的数据库系统。 4418441844184418条核酸序列条核酸序列条核酸序列条核酸序列SRSSRS检索系统检索系统192192192192条核酸序列条核酸序列条核酸序列条核酸序列搜索XML文件，功能更强大ARSA covers 23 databases including DDBJ, UniProt, PFAM, PDB and LENZYME ARSAGenBankGenBankGenBankGenBankEMBLEMBLEMBLEMBL

11、DDBJDDBJDDBJDDBJGenBankGenBankGenBankGenBank格式格式格式格式EMBLEMBLEMBLEMBL格式格式格式格式DDBJDDBJDDBJDDBJ格式格式格式格式自定自定自定自定义显义显示示示示选项选项选择fasta格式EMBL的sequence部分直接就是fasta格式下下下下节实验课节实验课内内内内容容容容序列数据库蛋白质数据库注：蛋白质数据库基本都属于二级数据库、专家库SwissProt数据库中的所有序列条目都经过有经验的分子生物学家和蛋白质化学家通过计算机工具并查阅有关文献资料仔细核实。SIB和 EBI共有70多人的研究队伍，专门从事蛋白质序列数据

12、的搜集、整理、分析、注释、发布，力图提供高质量的蛋白质序列和注释信息。 http:/www.expasy.ch/sprot/ExPASyExPASy是是Expert Protein Analysis SystemExpert Protein Analysis System的缩写，专家级蛋白质分析系统。的缩写，专家级蛋白质分析系统。ExPASyExPASy由瑞士生物信息学研究所维护由瑞士生物信息学研究所维护 The Swiss-Prot groups from the SIB and the EBI (2002)The Swiss-Prot groups from the SIB and the

13、 EBI (2002) - (Photo by : Amos Bairoch, SIB)整合Uniprot 特点高质量更新速度快与其他数据库联系密切使用快捷方便分析工具齐全结构数据库1.PDB数据库1971年建立于美国布鲁海克海文国家实验室。该数据库中收集了通过X射线衍射和核磁共振（NMR）试验测定的蛋白质结构的精确坐标数据。这种数据即蛋白质中的原子坐标是蛋白质结构的最细致的层次。该数据库的管理者是结构生物信息学合作研究组织（ResearchCollaborationforStructuralBioinformatics，RCSBEMBL-EBIHinxton, CambridgeEMBL-E

14、BIHinxton, CambridgeWellcome Trust Genome CampusHinxton, CambridgeSeanT.McHugh()CambridgeGenome BrowsersEnsembl Genome browserhttp:/www.ensembl.orgNCBI Map Viewerhttp:/www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/UCSC Genome Browserhttp:/genome.ucsc.eduNCBI Map ViewerUCSC Genome BrowserEnsembl Genome BrowserSpecies

15、 in EnsemblCAMBRI ORDO SIL DEV CARBON PER TRIA JURA CRETAC TERTIA570505438408360286245208144 65MYBPFISHESBIRDSREPTILESMAMMALSPLACENTALSMONOTREMESMARSUPIALSOTHERBIRDSPALEOGNATHSPASSERINESCROCODILESTURTLESLIZARDSAMPHIBIANSTELEOSTSSHARKSRAYSLATIMERIABICHIR/POLYPTERUSLUNGFISHESAGNATHANSNON-VERTEBRATES如何

16、找到一个感兴趣的基因并确定其结构如何找到一个感兴趣的基因并确定其结构寻找染色体的某一区域选择小鼠基因组使用BioMart选择小鼠基因组版本号染色体基因显示属性知识点总结核酸数据库：Genbank、DDBJ、EMBL蛋白质数据库：Uniprot（swissprot、pir、trEMBL）结构数据库：PDB、MMDB基因组数据库：ensemble 序列的通用格式：fasta结构的主要格式：pdbDDBJ与Genbank使用共同数据格式DDBJ与EMBL使用共同的文本检索系统SRSNCBI所采用的文本检索：位于海德堡（heidelberg）的欧洲分子生物学实验室总部及所有工作人员EMBL为了让高中老

17、师能够更好的生物学训练，中心正在修建一座现代化的培训中心。 有关长期的分子生物学分子生物学国际合作研究历史，着重于结构生物学生物学研究，如光学测量系统、晶体学学、X-线吸收光谱及小角散射 EBI-EMBL欧洲生物信息学研究所是一个非盈利学术机构，是欧洲分子生物学实验室的一部分。它是生物信息学研究和服务的中心。它所管理生物数据的数据库包括核酸，蛋白质序列和大分子结构。它的使命是保证从分子生物学和基因组研究的日益增长的信息向公众公开，并且对科学研究团体提供任何方面的免费使用，以促进科学发展 EMBL-EBI in EMBL-EBI in HinxtonHinxton, UK, UK休斯顿与世界上其

18、他分子生物学数据库进行合作研究，最主要的有EMBL核酸序列数据库，于1980年开始建立，随后参予了与日内瓦大学共同进行的SWISS-PROT的建设。在SWISS-PROT与EMBL核苷酸序列库之间的数据转移的基础上，产生了新的数据库TREMBL(TranslationfromEMBL)，即使核苷酸序列库的核苷酸序列自动翻译成SWISS-PROT蛋白序列库中的蛋白序列。 The EBIs robotic sequencing building at Hinxton Hall 蒙泰罗通多 EMBL和欧欧洲洲其他研究组一起，加入到哺乳类生物生物学学和生物生物医学的研究行列，中心位于意大利罗马北部的M

19、onterotondo。EMBL着重于鼠遗传学学研究。 意大利Monterotondo的欧洲分子生物实验室（EMBL）鼠生物学单元和西班牙赛维利亚大学 Pablo de Olaide的研究人员首次对活体老鼠的记忆分子机制进行了研究。发表于学习和记忆杂志最新一期上的该项研究发现，参与学习关键环节的分子通过TrkB和PLCg激活的信号路径影响记忆。格勒诺布尔 主要研究蛋白质合成过程，尤其揭示了G-蛋白-鸟苷酸交换因子偶联物的结构 EMBL是世界上一流的研究机构之一，是欧洲分子生物的旗舰，在ISI 19922002年科学指示器对美国以外的研究机构的绩效研究结果中排名第一。目前服务于EMBL的人员超过1400人，来自60个国家。超过3000位研究人员组成了遍及欧洲甚至全世界的联系网。EMBL是世界闻名的高级培训中心，自1997年开始就有权颁布博士学位证书。 开展分子生物的基础研究为会员国的研究人员提供优质服务为会员、学生和来宾提供高级培训为生物研究和技术转移开发新的仪器另外，EMBL还举办各种重要的社会科学活动，并且为科学教师提供培训。 在过去的30年中，EMBL在以上方面对欧洲产生了深远的影响。之所以能取得这么好的成绩是因为EMBL是一个真正的国际/欧洲机构，因为她通过一流的生物研究取得重要成果并应用于大量的服务和设施建设，因为她将各层次的教育当作一种生活方式来看待。