生物信息学第一章 生物信息学引论.pptVIP

生物信息学;课程安排

1、时间：每周一下午5～8节

教室：第三教学楼第二阶梯教室

学时：每周4学时〔总计4?4=16学时〕

2、学分：2学分

3、成绩考核方式〔笔试〕

4、E-mail:

〔办公室地址：理三341室〕;参考文献;第一章

生物信息学引论

;简介;第一节引言

;1、生物信息学概念;概念〔广义〕;概念〔狭义〕;Bioinformatics;高性能计算效劳器，图形工作站;高端的计算集群;高度灵活的可扩展的计算集群;*;2、生物分子信息;

生物信息学主要研究两种信息载体

DNA分子

蛋白质分子

;*;ProteinMachines;FromtheCelltoProteinMachines;生物分子至少携带着三种信息

遗传信息

与功能相关的结构信息

进化信息;(1)遗传信息的载体——DNA;DNA通过自我复制，在生物体的繁衍过

程中传递遗传信息;基因的DNA序列;(2)蛋白质的结构决定其功能;(3)DNA分子和蛋白质分子

都含有进化信息;生

物

分

子

信

息;?;第一部遗传密码已被破译，但对密码的转录过程还不清楚，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，目前那么只能用统计学的方法进行分析

无论是第一部遗传密码，还是第二部遗传密码，都隐藏在大量的生物分子数据之中。;生物分子信息的特征;3、生物信息学的目标和任务;?;分子生物学的三大核心数据库;;生物信息学研究意义;主要研究内容;第二节生物信息学的开展历史;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

生物学和计算机科学联系起来

20世纪70年代，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

20世纪80年代以后，出现一批生物信息效劳机

构和生物信息数据库

20世纪90年代后，HGP促进生物信息学的迅速

开展;关于生物信息学开展历程中的重要大事，

请参见下面两个网站的介绍：

/BLASTinfo/milestones.html、

/bioinformatics/。;生物信息学开展现状;第三节人类基因组方案和基因组信息学;;曼哈顿原子弹方案

〔1942-46〕;1961年，美国总统Kennedy提出两个科学方案：

?登月方案

?攻克肿瘤方案?人类遗传信息的复杂性;生命活动三要素：物质、能量、信息;基因组(Genome)：包含细胞或生物体的全套遗传信息的全

部遗传物质

原核生物(细菌、病毒等)

真核生物(真菌、植物、动物等);1984.12犹他州阿尔塔组织会议，初步研讨测定人类整个基

因组DNA序列的意义

1986.3杜尔贝科(Dulbecco)在?Science?撰文“肿瘤研究的转折点:人类基因组的测序〞

美国能源部(DOE)提出“人类基因组方案〞草案

1987美国能源部和国家卫生研究院〔NIH〕联合为“人类

基因组方案〞下拨启动经费约550万美元

1989美国成立“国家人类基因组研究中心〞，Watson担任

第一任主任

1990.10经美国国会批准，人类基因组方案正式启动;尽管比之于人类登月，HGP的投入资金要少得多，但HGP对人类生活的影响要更为深远。因为随着这个方案的完成，DNA分子中编码的遗传信息将对人类存在的化学根底作出最终的答复。这将不仅帮助我们理解我们是如何作为健康的人发挥正常功能的，而且也将在化学水平上解释遗传因子在各种疾病，如癌症、早老痴呆症、精神分裂症等一些严重危害人类健康的疾病中的作用。毕竟对人类自身更深入的了解是人类活动中最重要的一个局部。

——Watson,1990,?Science?;HGP的最初目标通过国际合作，用15年时间(1990～2005)至少投入30亿美元，构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对其它生物进行类似研究。

4张图：遗传图

物理图

序列图

基因图

HGP的终极目标

说明人类基因组全部DNA