生物信息學(xué)本科教學(xué)課件

生物信息學(xué)本科教學(xué)課件,生物信息學(xué),本科教學(xué)課件,生物,信息學(xué),本科,教學(xué),課件 生物信息學(xué)生物信息學(xué)生物信息學(xué)生物信息學(xué)二十世紀(jì)二十世紀(jì)-物理世紀(jì)物理世紀(jì)胡克霍金推動(dòng)人類文明的重要發(fā)明推動(dòng)人類文明的重要發(fā)明:蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)：推動(dòng)了整個(gè)工業(yè)革命的：推動(dòng)了整個(gè)工業(yè)革命的：推動(dòng)了整個(gè)工業(yè)革命的：推動(dòng)了整個(gè)工業(yè)革命的發(fā)展發(fā)展發(fā)展發(fā)展汽車汽車汽車汽車：載著時(shí)代向前奔駛：載著時(shí)代向前奔駛：載著時(shí)代向前奔駛：載著時(shí)代向前奔駛原子彈原子彈原子彈原子彈：毀滅地球的潘朵拉：毀滅地球的潘朵拉：毀滅地球的潘朵拉：毀滅地球的潘朵拉盒子盒子盒子盒子登月登月登月登月：人類航天史上邁出一大步：人類航天史上邁出一大步：人類航天史上邁出一大步：人類航天史上邁出一大步推動(dòng)人類文明的重要發(fā)明推動(dòng)人類文明的重要發(fā)明推動(dòng)人類文明的重要發(fā)明推動(dòng)人類文明的重要發(fā)明:電話電話電話電話：掀開人類通訊史的新篇章：掀開人類通訊史的新篇章：掀開人類通訊史的新篇章：掀開人類通訊史的新篇章 電視電視電視電視：人類自己創(chuàng)造的：人類自己創(chuàng)造的：人類自己創(chuàng)造的：人類自己創(chuàng)造的“千里眼千里眼千里眼千里眼”電腦電腦電腦電腦：人類未來的希望：人類未來的希望：人類未來的希望：人類未來的希望 因特網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)因特網(wǎng)：使世界變成：使世界變成：使世界變成：使世界變成“地球村地球村地球村地球村”二十一世紀(jì)二十一世紀(jì)-生物世紀(jì)生物世紀(jì)世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代利用基因技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺上了普通百姓的餐桌；利用基因技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺上了普通百姓的餐桌；利用基因技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺上了普通百姓的餐桌；利用基因技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺上了普通百姓的餐桌；基因療法已經(jīng)開始挽救患者的生命；基因療法已經(jīng)開始挽救患者的生命；基因療法已經(jīng)開始挽救患者的生命；基因療法已經(jīng)開始挽救患者的生命；克隆技術(shù)的重大突破，已使動(dòng)物的復(fù)制成為可能?？寺〖夹g(shù)的重大突破，已使動(dòng)物的復(fù)制成為可能?？寺〖夹g(shù)的重大突破，已使動(dòng)物的復(fù)制成為可能?？寺〖夹g(shù)的重大突破，已使動(dòng)物的復(fù)制成為可能。人類數(shù)千年來的夢(mèng)想正隨著生命科學(xué)的發(fā)展逐一實(shí)現(xiàn)，人類數(shù)千年來的夢(mèng)想正隨著生命科學(xué)的發(fā)展逐一實(shí)現(xiàn)，人類數(shù)千年來的夢(mèng)想正隨著生命科學(xué)的發(fā)展逐一實(shí)現(xiàn)，人類數(shù)千年來的夢(mèng)想正隨著生命科學(xué)的發(fā)展逐一實(shí)現(xiàn)，隨著物理學(xué)世紀(jì)讓位于生命科學(xué)世紀(jì)，世界還將會(huì)有更多的隨著物理學(xué)世紀(jì)讓位于生命科學(xué)世紀(jì)，世界還將會(huì)有更多的隨著物理學(xué)世紀(jì)讓位于生命科學(xué)世紀(jì)，世界還將會(huì)有更多的隨著物理學(xué)世紀(jì)讓位于生命科學(xué)世紀(jì)，世界還將會(huì)有更多的奇跡出現(xiàn)。奇跡出現(xiàn)。奇跡出現(xiàn)。奇跡出現(xiàn)。轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因技術(shù)技術(shù):克隆技術(shù)克隆技術(shù)黃禹錫克隆狗黃禹錫克隆狗“斯納皮斯納皮 Snuppy”，a Seoul National University puppy（一只漢城大學(xué)的（一只漢城大學(xué)的小狗）小狗）。生命奧秘生命奧秘生命奧秘生命奧秘非編碼區(qū)功能研究非編碼區(qū)功能研究非編碼區(qū)功能研究非編碼區(qū)功能研究 What is the total number of human genes?28,0004,000 Only 1.1%of the genome is spanned by exons,whereas 24%is in introns,with 75%of the genome being intergenic DNA.One of the largest challenges is identifying the unknown functions that almost certainly exist in much of the“junk”DNA.重復(fù)序列在基因組中的比例重復(fù)序列在基因組中的比例重復(fù)序列在基因組中的比例重復(fù)序列在基因組中的比例 Human45%Human45%Arabidopsis11%Arabidopsis11%C.elegans7%C.elegans7%D.melanogaster3%D.melanogaster3%生物學(xué)與信息科學(xué)是當(dāng)今世界上發(fā)展最迅速、影響最大的兩生物學(xué)與信息科學(xué)是當(dāng)今世界上發(fā)展最迅速、影響最大的兩生物學(xué)與信息科學(xué)是當(dāng)今世界上發(fā)展最迅速、影響最大的兩生物學(xué)與信息科學(xué)是當(dāng)今世界上發(fā)展最迅速、影響最大的兩門科學(xué)。門科學(xué)。門科學(xué)。門科學(xué)。而這兩門科學(xué)的交叉融合形成了廣義的生物信息學(xué)而這兩門科學(xué)的交叉融合形成了廣義的生物信息學(xué)而這兩門科學(xué)的交叉融合形成了廣義的生物信息學(xué)而這兩門科學(xué)的交叉融合形成了廣義的生物信息學(xué)（bioinformaticsbioinformatics）。）。）。）。生命現(xiàn)象生命現(xiàn)象生命現(xiàn)象生命現(xiàn)象是在信息控制下不同層次上的是在信息控制下不同層次上的是在信息控制下不同層次上的是在信息控制下不同層次上的物質(zhì)、能量與信息的交換與傳遞過程，不同層次是指核酸、物質(zhì)、能量與信息的交換與傳遞過程，不同層次是指核酸、物質(zhì)、能量與信息的交換與傳遞過程，不同層次是指核酸、物質(zhì)、能量與信息的交換與傳遞過程，不同層次是指核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、整體等。蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、整體等。蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、整體等。蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、整體等。什么是生物信息學(xué)？什么是生物信息學(xué)？什么是生物信息學(xué)？什么是生物信息學(xué)？生物信息學(xué)是一門新興的生物學(xué)與信息科學(xué)交叉學(xué)生物信息學(xué)是一門新興的生物學(xué)與信息科學(xué)交叉學(xué)生物信息學(xué)是一門新興的生物學(xué)與信息科學(xué)交叉學(xué)生物信息學(xué)是一門新興的生物學(xué)與信息科學(xué)交叉學(xué)科，它是一個(gè)包含著基因組信息的獲取、處理、存科，它是一個(gè)包含著基因組信息的獲取、處理、存科，它是一個(gè)包含著基因組信息的獲取、處理、存科，它是一個(gè)包含著基因組信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、分配儲(chǔ)、分配儲(chǔ)、分配儲(chǔ)、分配、分析和解釋的所有方面學(xué)科領(lǐng)域。、分析和解釋的所有方面學(xué)科領(lǐng)域。、分析和解釋的所有方面學(xué)科領(lǐng)域。、分析和解釋的所有方面學(xué)科領(lǐng)域。廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):一、生物的遺傳信息一、生物的遺傳信息一、生物的遺傳信息一、生物的遺傳信息 DNARNADNARNA蛋白質(zhì)，遺傳信息蛋白質(zhì)，遺傳信息蛋白質(zhì)，遺傳信息蛋白質(zhì)，遺傳信息轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯，遺傳翻譯，遺傳翻譯，遺傳翻譯，遺傳信息生物信息學(xué)。信息生物信息學(xué)。信息生物信息學(xué)。信息生物信息學(xué)。廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):二、生命活動(dòng)的調(diào)控二、生命活動(dòng)的調(diào)控二、生命活動(dòng)的調(diào)控二、生命活動(dòng)的調(diào)控 基因的表達(dá)和調(diào)控、蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控細(xì)胞活動(dòng)基因的表達(dá)和調(diào)控、蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控細(xì)胞活動(dòng)基因的表達(dá)和調(diào)控、蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控細(xì)胞活動(dòng)基因的表達(dá)和調(diào)控、蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控細(xì)胞活動(dòng)（分化、發(fā)育、衰老、死亡），組織、器官、系統(tǒng)、整（分化、發(fā)育、衰老、死亡），組織、器官、系統(tǒng)、整（分化、發(fā)育、衰老、死亡），組織、器官、系統(tǒng)、整（分化、發(fā)育、衰老、死亡），組織、器官、系統(tǒng)、整體活動(dòng)的調(diào)控節(jié)律、生物鐘、分蘗、生長(zhǎng)、開花、結(jié)果、體活動(dòng)的調(diào)控節(jié)律、生物鐘、分蘗、生長(zhǎng)、開花、結(jié)果、體活動(dòng)的調(diào)控節(jié)律、生物鐘、分蘗、生長(zhǎng)、開花、結(jié)果、體活動(dòng)的調(diào)控節(jié)律、生物鐘、分蘗、生長(zhǎng)、開花、結(jié)果、營養(yǎng)的吸收、傳輸、轉(zhuǎn)化、對(duì)外界信號(hào)的反應(yīng)：含羞草、營養(yǎng)的吸收、傳輸、轉(zhuǎn)化、對(duì)外界信號(hào)的反應(yīng)：含羞草、營養(yǎng)的吸收、傳輸、轉(zhuǎn)化、對(duì)外界信號(hào)的反應(yīng)：含羞草、營養(yǎng)的吸收、傳輸、轉(zhuǎn)化、對(duì)外界信號(hào)的反應(yīng)：含羞草、抗逆性?？鼓嫘??？鼓嫘??？鼓嫘浴V義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):三、生物電磁學(xué)與電磁生物學(xué)三、生物電磁學(xué)與電磁生物學(xué)三、生物電磁學(xué)與電磁生物學(xué)三、生物電磁學(xué)與電磁生物學(xué) 生物電磁學(xué)：生命活體在不同層次（電子、離子、原子、基因、細(xì)胞、生物電磁學(xué)：生命活體在不同層次（電子、離子、原子、基因、細(xì)胞、生物電磁學(xué)：生命活體在不同層次（電子、離子、原子、基因、細(xì)胞、生物電磁學(xué)：生命活體在不同層次（電子、離子、原子、基因、細(xì)胞、組織、整體等）的活動(dòng)和不同屬性（包括思維、精神）活動(dòng)時(shí)以及和外組織、整體等）的活動(dòng)和不同屬性（包括思維、精神）活動(dòng)時(shí)以及和外組織、整體等）的活動(dòng)和不同屬性（包括思維、精神）活動(dòng)時(shí)以及和外組織、整體等）的活動(dòng)和不同屬性（包括思維、精神）活動(dòng)時(shí)以及和外界環(huán)境（生命體周圍直至宇宙）相互作用時(shí)反映出來的各種電磁信息。界環(huán)境（生命體周圍直至宇宙）相互作用時(shí)反映出來的各種電磁信息。界環(huán)境（生命體周圍直至宇宙）相互作用時(shí)反映出來的各種電磁信息。界環(huán)境（生命體周圍直至宇宙）相互作用時(shí)反映出來的各種電磁信息。人體的電磁輻射（包括發(fā)光）：頻率、強(qiáng)度、頻譜。人體信號(hào)的調(diào)制方人體的電磁輻射（包括發(fā)光）：頻率、強(qiáng)度、頻譜。人體信號(hào)的調(diào)制方人體的電磁輻射（包括發(fā)光）：頻率、強(qiáng)度、頻譜。人體信號(hào)的調(diào)制方人體的電磁輻射（包括發(fā)光）：頻率、強(qiáng)度、頻譜。人體信號(hào)的調(diào)制方式：調(diào)幅、調(diào)頻、編碼。式：調(diào)幅、調(diào)頻、編碼。式：調(diào)幅、調(diào)頻、編碼。式：調(diào)幅、調(diào)頻、編碼。電磁生物學(xué)：電磁輻射對(duì)生物體的影響，電磁場(chǎng)導(dǎo)致電磁生物學(xué)：電磁輻射對(duì)生物體的影響，電磁場(chǎng)導(dǎo)致電磁生物學(xué)：電磁輻射對(duì)生物體的影響，電磁場(chǎng)導(dǎo)致電磁生物學(xué)：電磁輻射對(duì)生物體的影響，電磁場(chǎng)導(dǎo)致DNADNA突變，體內(nèi)細(xì)突變，體內(nèi)細(xì)突變，體內(nèi)細(xì)突變，體內(nèi)細(xì)胞電離、極化狀態(tài)變化導(dǎo)致疾病。胞電離、極化狀態(tài)變化導(dǎo)致疾病。胞電離、極化狀態(tài)變化導(dǎo)致疾病。胞電離、極化狀態(tài)變化導(dǎo)致疾病。廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):四、視覺系統(tǒng)與光信息處理四、視覺系統(tǒng)與光信息處理 視視網(wǎng)網(wǎng)膜膜神神經(jīng)經(jīng)元元回回路路與與信信息息處處理理、彩彩色色視視覺覺及及彩彩色色圖圖像像的的編編碼碼、變變換換機(jī)機(jī)制制、眼眼動(dòng)動(dòng)成成象象機(jī)機(jī)制制及及寬寬視視場(chǎng)場(chǎng)、消消色色差差動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)成成象象系系統(tǒng)統(tǒng)、視視覺覺認(rèn)認(rèn)知知機(jī)機(jī)制制及及其其圖圖像像信信息息的的智智能能模模式式識(shí)識(shí)別別、不不同同狀狀態(tài)態(tài)立立體體視視覺覺機(jī)機(jī)制制和和靜靜態(tài)態(tài)、動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)立立體體視視銳度。銳度。廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):五、腦和神經(jīng)系統(tǒng)與信息五、腦和神經(jīng)系統(tǒng)與信息五、腦和神經(jīng)系統(tǒng)與信息五、腦和神經(jīng)系統(tǒng)與信息腦的感知覺信息處理原理及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)、記憶、思腦的感知覺信息處理原理及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)、記憶、思腦的感知覺信息處理原理及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)、記憶、思腦的感知覺信息處理原理及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)、記憶、思維，邏輯思維和形象思維，思維模型與信息處理系統(tǒng)維，邏輯思維和形象思維，思維模型與信息處理系統(tǒng)維，邏輯思維和形象思維，思維模型與信息處理系統(tǒng)維，邏輯思維和形象思維，思維模型與信息處理系統(tǒng)新原理的研究，新的計(jì)算模型、新型計(jì)算機(jī)、新原理的研究，新的計(jì)算模型、新型計(jì)算機(jī)、新原理的研究，新的計(jì)算模型、新型計(jì)算機(jī)、新原理的研究，新的計(jì)算模型、新型計(jì)算機(jī)、如：神如：神如：神如：神經(jīng)計(jì)算機(jī)。經(jīng)計(jì)算機(jī)。經(jīng)計(jì)算機(jī)。經(jīng)計(jì)算機(jī)。廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):六、生物體結(jié)構(gòu)與微光機(jī)電系統(tǒng)六、生物體結(jié)構(gòu)與微光機(jī)電系統(tǒng)六、生物體結(jié)構(gòu)與微光機(jī)電系統(tǒng)六、生物體結(jié)構(gòu)與微光機(jī)電系統(tǒng) DNADNADNADNA驅(qū)驅(qū)驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)的的的的微微微微細(xì)細(xì)細(xì)細(xì)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)器器器器人人人人，生生生生物物物物大大大大分分分分子子子子到到到到細(xì)細(xì)細(xì)細(xì)胞胞胞胞基基基基本本本本結(jié)結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)體體體體系系系系的的的的自自自自組組組組裝裝裝裝、自自自自組組組組織織織織，創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)造造造造新新新新物物物物質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)的的的的分分分分子子子子工工工工程程程程學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)研研研研究究究究，分分分分子子子子聚聚聚聚集集集集體體體體的化學(xué)。的化學(xué)。的化學(xué)。的化學(xué)。廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué)廣義生物信息學(xué):七、生物信息技術(shù)七、生物信息技術(shù)七、生物信息技術(shù)七、生物信息技術(shù)生生生生物物物物信信信信息息息息技技技技術(shù)術(shù)術(shù)術(shù)包包包包含含含含生生生生物物物物序序序序列列列列信信信信息息息息、基基基基因因因因表表表表達(dá)達(dá)達(dá)達(dá)信信信信息息息息、基基基基因因因因調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)控控控控信信信信息息息息、細(xì)細(xì)細(xì)細(xì)胞胞胞胞間間間間調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)控控控控信信信信息息息息等等等等檢檢檢檢測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)技技技技術(shù)術(shù)術(shù)術(shù)。如如如如納納納納米米米米生生生生物物物物技技技技術(shù)術(shù)術(shù)術(shù)將將將將納納納納米米米米技技技技術(shù)術(shù)術(shù)術(shù)和和和和生生生生物物物物技技技技術(shù)術(shù)術(shù)術(shù)相相相相集集集集成成成成，在在在在生生生生物物物物醫(yī)醫(yī)醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)、電電電電子子子子學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)、材材材材料料料料學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)、環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)境境境境科科科科學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)等等等等諸諸諸諸多多多多領(lǐng)領(lǐng)領(lǐng)領(lǐng)域域域域的的的的應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)用用用用。在生物芯片、分子馬達(dá)、生物探針、納米生物材料在生物芯片、分子馬達(dá)、生物探針、納米生物材料在生物芯片、分子馬達(dá)、生物探針、納米生物材料在生物芯片、分子馬達(dá)、生物探針、納米生物材料等方面迅速發(fā)展等方面迅速發(fā)展等方面迅速發(fā)展等方面迅速發(fā)展 。目前一般意義的生物信息學(xué)是基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)目前一般意義的生物信息學(xué)是基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)目前一般意義的生物信息學(xué)是基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)目前一般意義的生物信息學(xué)是基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué) 是近年來發(fā)展并完善起來的交叉學(xué)科。是近年來發(fā)展并完善起來的交叉學(xué)科。是近年來發(fā)展并完善起來的交叉學(xué)科。是近年來發(fā)展并完善起來的交叉學(xué)科。這門學(xué)科是綜合運(yùn)用生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、信息這門學(xué)科是綜合運(yùn)用生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、信息這門學(xué)科是綜合運(yùn)用生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、信息這門學(xué)科是綜合運(yùn)用生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、信息科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等諸多學(xué)科的理論方法的嶄新科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等諸多學(xué)科的理論方法的嶄新科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等諸多學(xué)科的理論方法的嶄新科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等諸多學(xué)科的理論方法的嶄新交叉學(xué)科。交叉學(xué)科。交叉學(xué)科。交叉學(xué)科。近年來隨著快速序列測(cè)定、基因重組、多維核磁共振、同步近年來隨著快速序列測(cè)定、基因重組、多維核磁共振、同步近年來隨著快速序列測(cè)定、基因重組、多維核磁共振、同步近年來隨著快速序列測(cè)定、基因重組、多維核磁共振、同步輻射、機(jī)器人等技術(shù)的應(yīng)用，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈爆炸趨勢(shì)增輻射、機(jī)器人等技術(shù)的應(yīng)用，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈爆炸趨勢(shì)增輻射、機(jī)器人等技術(shù)的應(yīng)用，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈爆炸趨勢(shì)增輻射、機(jī)器人等技術(shù)的應(yīng)用，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈爆炸趨勢(shì)增長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)，進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。同時(shí)，進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。同時(shí)，進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。同時(shí)，進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。同時(shí)計(jì)算機(jī)和國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)和國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)和國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)和國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的貯存、處理和傳輸成為可能使對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的貯存、處理和傳輸成為可能使對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的貯存、處理和傳輸成為可能使對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的貯存、處理和傳輸成為可能 ?，F(xiàn)在某一實(shí)驗(yàn)室的基因研究成果一旦進(jìn)入生物信息網(wǎng)絡(luò)便為現(xiàn)在某一實(shí)驗(yàn)室的基因研究成果一旦進(jìn)入生物信息網(wǎng)絡(luò)便為現(xiàn)在某一實(shí)驗(yàn)室的基因研究成果一旦進(jìn)入生物信息網(wǎng)絡(luò)便為現(xiàn)在某一實(shí)驗(yàn)室的基因研究成果一旦進(jìn)入生物信息網(wǎng)絡(luò)便為全球科學(xué)家所共享。全球科學(xué)家所共享。全球科學(xué)家所共享。全球科學(xué)家所共享。生物信息學(xué)是內(nèi)涵非常豐富的學(xué)科，生物信息學(xué)是把基因組生物信息學(xué)是內(nèi)涵非常豐富的學(xué)科，生物信息學(xué)是把基因組生物信息學(xué)是內(nèi)涵非常豐富的學(xué)科，生物信息學(xué)是把基因組生物信息學(xué)是內(nèi)涵非常豐富的學(xué)科，生物信息學(xué)是把基因組DNADNADNADNA序列信息分析作為源頭，在獲得了蛋白質(zhì)編碼區(qū)的信息之序列信息分析作為源頭，在獲得了蛋白質(zhì)編碼區(qū)的信息之序列信息分析作為源頭，在獲得了蛋白質(zhì)編碼區(qū)的信息之序列信息分析作為源頭，在獲得了蛋白質(zhì)編碼區(qū)的信息之后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)的后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)的后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)的后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行分析處理。功能進(jìn)行分析處理。功能進(jìn)行分析處理。功能進(jìn)行分析處理。生物信息學(xué)現(xiàn)狀和重要研究方向生物信息學(xué)現(xiàn)狀和重要研究方向生物信息學(xué)現(xiàn)狀和重要研究方向生物信息學(xué)現(xiàn)狀和重要研究方向 從美國的三個(gè)國家計(jì)劃說起：從美國的三個(gè)國家計(jì)劃說起：從美國的三個(gè)國家計(jì)劃說起：從美國的三個(gè)國家計(jì)劃說起：曼哈頓計(jì)劃；曼哈頓計(jì)劃；阿婆羅計(jì)劃；阿婆羅計(jì)劃；人類基因組計(jì)劃。人類基因組計(jì)劃。破譯人類遺傳密碼就要讀懂由破譯人類遺傳密碼就要讀懂由破譯人類遺傳密碼就要讀懂由破譯人類遺傳密碼就要讀懂由31313131億符號(hào)組成的億符號(hào)組成的億符號(hào)組成的億符號(hào)組成的100100100100萬頁的萬頁的萬頁的萬頁的“天書天書天書天書”HowHowmanycharactersareinthe“HeavenBook”?manycharactersareinthe“HeavenBook”?3*103*109910,000books10,000books1book100pages1book100pages1page3,000characters1page3,000characters CCGGTCTCCCCGCCCGCGCGCGAAGTAAAGGCCCAGCGCAGCCCGCGCTCCTGCCCTGGGGCCTCGTCTTTCTCCAGGAAAACCGGTCTCCCCGCCCGCGCGCGAAGTAAAGGCCCAGCGCAGCCCGCGCTCCTGCCCTGGGGCCTCGTCTTTCTCCAGGAAAACCGGTCTCCCCGCCCGCGCGCGAAGTAAAGGCCCAGCGCAGCCCGCGCTCCTGCCCTGGGGCCTCGTCTTTCTCCAGGAAAACCGGTCTCCCCGCCCGCGCGCGAAGTAAAGGCCCAGCGCAGCCCGCGCTCCTGCCCTGGGGCCTCGTCTTTCTCCAGGAAAACGTGGACCGCTCTCCGCCGACAGTCTCTTCCACAGACCCCTGTCGCCTTCGCCCCCCGGTCTCTTCCGGTTCTGTCTTTTCGCTCGTGGACCGCTCTCCGCCGACAGTCTCTTCCACAGACCCCTGTCGCCTTCGCCCCCCGGTCTCTTCCGGTTCTGTCTTTTCGCTCGTGGACCGCTCTCCGCCGACAGTCTCTTCCACAGACCCCTGTCGCCTTCGCCCCCCGGTCTCTTCCGGTTCTGTCTTTTCGCTCGTGGACCGCTCTCCGCCGACAGTCTCTTCCACAGACCCCTGTCGCCTTCGCCCCCCGGTCTCTTCCGGTTCTGTCTTTTCGCTGGCTCGATACGAACAAGGAAGTCGCCCCCAGCGAGCCCCGGCTCCCCCAGGCAGAGGCGGCCCCGGGGGCGGAGTCAACGGGGCTCGATACGAACAAGGAAGTCGCCCCCAGCGAGCCCCGGCTCCCCCAGGCAGAGGCGGCCCCGGGGGCGGAGTCAACGGGGCTCGATACGAACAAGGAAGTCGCCCCCAGCGAGCCCCGGCTCCCCCAGGCAGAGGCGGCCCCGGGGGCGGAGTCAACGGGGCTCGATACGAACAAGGAAGTCGCCCCCAGCGAGCCCCGGCTCCCCCAGGCAGAGGCGGCCCCGGGGGCGGAGTCAACGGCGGAGGCACGCCCTCTGTGAAAGGGCGGGGCATGCAAATTCGAAATGAAAGCCCGGGAACGCCGAAGAAGCACGGGTGTAAGCGGAGGCACGCCCTCTGTGAAAGGGCGGGGCATGCAAATTCGAAATGAAAGCCCGGGAACGCCGAAGAAGCACGGGTGTAAGCGGAGGCACGCCCTCTGTGAAAGGGCGGGGCATGCAAATTCGAAATGAAAGCCCGGGAACGCCGAAGAAGCACGGGTGTAAGCGGAGGCACGCCCTCTGTGAAAGGGCGGGGCATGCAAATTCGAAATGAAAGCCCGGGAACGCCGAAGAAGCACGGGTGTAAGATTTCCCTTTTCAAAGGCGGGAGAATAAGAAATCAGCCCGAGAGTGTAAGGGCGTCAATAGCGCTGTGGACGAGACAGAGGGAATTTCCCTTTTCAAAGGCGGGAGAATAAGAAATCAGCCCGAGAGTGTAAGGGCGTCAATAGCGCTGTGGACGAGACAGAGGGAATTTCCCTTTTCAAAGGCGGGAGAATAAGAAATCAGCCCGAGAGTGTAAGGGCGTCAATAGCGCTGTGGACGAGACAGAGGGAATTTCCCTTTTCAAAGGCGGGAGAATAAGAAATCAGCCCGAGAGTGTAAGGGCGTCAATAGCGCTGTGGACGAGACAGAGGGAATGGGGCAAGGAGCGAGGCTGGGGCTCTCACCGCGACTTGAATGTGGATGAGAGTGGGACGGTGACGGCGGGCGCGAAGGCATGGGGCAAGGAGCGAGGCTGGGGCTCTCACCGCGACTTGAATGTGGATGAGAGTGGGACGGTGACGGCGGGCGCGAAGGCATGGGGCAAGGAGCGAGGCTGGGGCTCTCACCGCGACTTGAATGTGGATGAGAGTGGGACGGTGACGGCGGGCGCGAAGGCATGGGGCAAGGAGCGAGGCTGGGGCTCTCACCGCGACTTGAATGTGGATGAGAGTGGGACGGTGACGGCGGGCGCGAAGGCGAGCGCATCGCTTCTCGGCCTTTTGGCTAAGATCAAGTGTAGTATCTGTTCTTATCAGTTTAATATCTGATACGTCCTCTATCCGAGAGCGCATCGCTTCTCGGCCTTTTGGCTAAGATCAAGTGTAGTATCTGTTCTTATCAGTTTAATATCTGATACGTCCTCTATCCGAGAGCGCATCGCTTCTCGGCCTTTTGGCTAAGATCAAGTGTAGTATCTGTTCTTATCAGTTTAATATCTGATACGTCCTCTATCCGAGAGCGCATCGCTTCTCGGCCTTTTGGCTAAGATCAAGTGTAGTATCTGTTCTTATCAGTTTAATATCTGATACGTCCTCTATCCGAGGACAATATATTAAATGGATTGATCAATCCGCTTCAGCCTCCCGAGTAGCTGGGACTACAGACGGTGCCATCACGCCCAGCTCAGGACAATATATTAAATGGATTGATCAATCCGCTTCAGCCTCCCGAGTAGCTGGGACTACAGACGGTGCCATCACGCCCAGCTCAGGACAATATATTAAATGGATTGATCAATCCGCTTCAGCCTCCCGAGTAGCTGGGACTACAGACGGTGCCATCACGCCCAGCTCAGGACAATATATTAAATGGATTGATCAATCCGCTTCAGCCTCCCGAGTAGCTGGGACTACAGACGGTGCCATCACGCCCAGCTCATTGTTGATTCCCGCCCCCTTGGTAGAGACGGGATTCCGCTATATTGCCTGGGCTGGTGTCGAACTCATAGAACAAAGGATCCTCTTGTTGATTCCCGCCCCCTTGGTAGAGACGGGATTCCGCTATATTGCCTGGGCTGGTGTCGAACTCATAGAACAAAGGATCCTCTTGTTGATTCCCGCCCCCTTGGTAGAGACGGGATTCCGCTATATTGCCTGGGCTGGTGTCGAACTCATAGAACAAAGGATCCTCTTGTTGATTCCCGCCCCCTTGGTAGAGACGGGATTCCGCTATATTGCCTGGGCTGGTGTCGAACTCATAGAACAAAGGATCCTCCCTCCTGGGCCTGGGCGTGGGCTCGCAAAACGCTGGGATTCCCGGATTACAGGCGGGCGCACCACACCAGGAGCAAACACTTCCTCCTGGGCCTGGGCGTGGGCTCGCAAAACGCTGGGATTCCCGGATTACAGGCGGGCGCACCACACCAGGAGCAAACACTTCCTCCTGGGCCTGGGCGTGGGCTCGCAAAACGCTGGGATTCCCGGATTACAGGCGGGCGCACCACACCAGGAGCAAACACTTCCTCCTGGGCCTGGGCGTGGGCTCGCAAAACGCTGGGATTCCCGGATTACAGGCGGGCGCACCACACCAGGAGCAAACACTTCCGGTTTTAAAAATTCAGTTTGTGATTGGCTGTCATTCAGTATTATGCTAATTAAGCATGCCCGGTTTTAAACCTCTTAAAACAACTCCGGTTTTAAAAATTCAGTTTGTGATTGGCTGTCATTCAGTATTATGCTAATTAAGCATGCCCGGTTTTAAACCTCTTAAAACAACTCCGGTTTTAAAAATTCAGTTTGTGATTGGCTGTCATTCAGTATTATGCTAATTAAGCATGCCCGGTTTTAAACCTCTTAAAACAACTCCGGTTTTAAAAATTCAGTTTGTGATTGGCTGTCATTCAGTATTATGCTAATTAAGCATGCCCGGTTTTAAACCTCTTAAAACAACTTTTAAAATTACCTTTCCACCTAAAACGTTAAAATTTGTCAAGTGATAATATTCGACAAGCTGTTATTGCCAAACTATTTTCCTATTTGTTTAAAATTACCTTTCCACCTAAAACGTTAAAATTTGTCAAGTGATAATATTCGACAAGCTGTTATTGCCAAACTATTTTCCTATTTGTTTAAAATTACCTTTCCACCTAAAACGTTAAAATTTGTCAAGTGATAATATTCGACAAGCTGTTATTGCCAAACTATTTTCCTATTTGTTTAAAATTACCTTTCCACCTAAAACGTTAAAATTTGTCAAGTGATAATATTCGACAAGCTGTTATTGCCAAACTATTTTCCTATTTGTTTCCTAATGGCATCGGAACTAGCGAAAGTTTCTCGCCATCAGTTAAAAGTTTGCGGCAGATGTAGACCTAGCAGAGGTGTGCGTTTCCTAATGGCATCGGAACTAGCGAAAGTTTCTCGCCATCAGTTAAAAGTTTGCGGCAGATGTAGACCTAGCAGAGGTGTGCGTTTCCTAATGGCATCGGAACTAGCGAAAGTTTCTCGCCATCAGTTAAAAGTTTGCGGCAGATGTAGACCTAGCAGAGGTGTGCGTTTCCTAATGGCATCGGAACTAGCGAAAGTTTCTCGCCATCAGTTAAAAGTTTGCGGCAGATGTAGACCTAGCAGAGGTGTGCGAGGAGGCCGTTAAGACTATACTTTCAGGGATCATTTCTATAGTGTGTTACTAGAGAAGTTTCTCTGAACGTGTAGAGCACCGAAAAGGAGGCCGTTAAGACTATACTTTCAGGGATCATTTCTATAGTGTGTTACTAGAGAAGTTTCTCTGAACGTGTAGAGCACCGAAAAGGAGGCCGTTAAGACTATACTTTCAGGGATCATTTCTATAGTGTGTTACTAGAGAAGTTTCTCTGAACGTGTAGAGCACCGAAAAGGAGGCCGTTAAGACTATACTTTCAGGGATCATTTCTATAGTGTGTTACTAGAGAAGTTTCTCTGAACGTGTAGAGCACCGAAAACCACGAGGAAGAGAGGTAGCGTTTTCATCGGGTTACCTAAGTGCAGTGTCCCCCCTGGCGCGCAATTGGGAACCCCACACGCACCACGAGGAAGAGAGGTAGCGTTTTCATCGGGTTACCTAAGTGCAGTGTCCCCCCTGGCGCGCAATTGGGAACCCCACACGCACCACGAGGAAGAGAGGTAGCGTTTTCATCGGGTTACCTAAGTGCAGTGTCCCCCCTGGCGCGCAATTGGGAACCCCACACGCACCACGAGGAAGAGAGGTAGCGTTTTCATCGGGTTACCTAAGTGCAGTGTCCCCCCTGGCGCGCAATTGGGAACCCCACACGCGGTGTAGAAATATATTTTAAGGGCGCG GGTGTAGAAATATATTTTAAGGGCGCG GGTGTAGAAATATATTTTAAGGGCGCG GGTGTAGAAATATATTTTAAGGGCGCG (1250 characters)(1250 characters)(1250 characters)(1250 characters)從從從從DNADNA的序列數(shù)據(jù)到蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的序列數(shù)據(jù)到蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的序列數(shù)據(jù)到蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的序列數(shù)據(jù)到蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)FROMSEQUENCEDATAOFDNATO3D-FROMSEQUENCEDATAOFDNATO3D-STRUCTUREOFPROTEINSTRUCTUREOFPROTEIN gene(coding regions,exons)primary sequence of protein 3D-structure of protein biological function “Junk DNA”(uncoding regions,98%of human genome)One of the largest challenges is identifying the unknown functions that almost certainly exist in much of the“junk”DNA.?生物信息學(xué)是把基因組生物信息學(xué)是把基因組生物信息學(xué)是把基因組生物信息學(xué)是把基因組DNADNADNADNA序列信息分析作為源頭，序列信息分析作為源頭，序列信息分析作為源頭，序列信息分析作為源頭，破譯隱藏在破譯隱藏在破譯隱藏在破譯隱藏在DNADNADNADNA序列中的遺傳語言，特別是非編碼區(qū)序列中的遺傳語言，特別是非編碼區(qū)序列中的遺傳語言，特別是非編碼區(qū)序列中的遺傳語言，特別是非編碼區(qū)的實(shí)質(zhì)；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了新編碼基因信息之后進(jìn)行蛋的實(shí)質(zhì)；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了新編碼基因信息之后進(jìn)行蛋的實(shí)質(zhì)；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了新編碼基因信息之后進(jìn)行蛋的實(shí)質(zhì)；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了新編碼基因信息之后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)。白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)。白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)。白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)。核核核核 心心心心 基因組信息學(xué)，包括基因組信息的獲取、處基因組信息學(xué)，包括基因組信息的獲取、處基因組信息學(xué)，包括基因組信息的獲取、處基因組信息學(xué)，包括基因組信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、分配、分析和解釋。理、存儲(chǔ)、分配、分析和解釋。理、存儲(chǔ)、分配、分析和解釋。理、存儲(chǔ)、分配、分析和解釋?；蚪M信息學(xué)的關(guān)鍵基因組信息學(xué)的關(guān)鍵基因組信息學(xué)的關(guān)鍵基因組信息學(xué)的關(guān)鍵“讀懂讀懂讀懂讀懂”基因組的核苷酸順序，即全部基因在染色體基因組的核苷酸順序，即全部基因在染色體基因組的核苷酸順序，即全部基因在染色體基因組的核苷酸順序，即全部基因在染色體上的確切位置以及各上的確切位置以及各上的確切位置以及各上的確切位置以及各DNADNA片段的功能；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了片段的功能；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了片段的功能；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了片段的功能；同時(shí)在發(fā)現(xiàn)了新基因信息之后進(jìn)行功能分析。如果是編碼基因，針新基因信息之后進(jìn)行功能分析。如果是編碼基因，針新基因信息之后進(jìn)行功能分析。如果是編碼基因，針新基因信息之后進(jìn)行功能分析。如果是編碼基因，針對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測(cè)，然后依據(jù)特定蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)。的功能進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)。的功能進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)。的功能進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)。了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)理了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)理了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)理了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)理生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，根據(jù)生物分子在基因調(diào)控中生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，根據(jù)生物分子在基因調(diào)控中生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，根據(jù)生物分子在基因調(diào)控中生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，根據(jù)生物分子在基因調(diào)控中的作用，描述人類疾病診斷、治療的內(nèi)在規(guī)律。的作用，描述人類疾病診斷、治療的內(nèi)在規(guī)律。的作用，描述人類疾病診斷、治療的內(nèi)在規(guī)律。的作用，描述人類疾病診斷、治療的內(nèi)在規(guī)律。生物信息學(xué)的研究目標(biāo)生物信息學(xué)的研究目標(biāo)生物信息學(xué)的研究目標(biāo)生物信息學(xué)的研究目標(biāo)揭示揭示揭示揭示“基因組信息結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及遺傳語言的根基因組信息結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及遺傳語言的根基因組信息結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及遺傳語言的根基因組信息結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及遺傳語言的根本規(guī)律本規(guī)律本規(guī)律本規(guī)律”。它是當(dāng)今自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中。它是當(dāng)今自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中。它是當(dāng)今自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中。它是當(dāng)今自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中“基因組基因組基因組基因組”、“信息結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)”和和和和“復(fù)雜性復(fù)雜性復(fù)雜性復(fù)雜性”這三個(gè)這三個(gè)這三個(gè)這三個(gè)重大科學(xué)問題的有機(jī)結(jié)合。重大科學(xué)問題的有機(jī)結(jié)合。重大科學(xué)問題的有機(jī)結(jié)合。重大科學(xué)問題的有機(jī)結(jié)合。近來的研究表明近來的研究表明近來的研究表明近來的研究表明基因組不僅是基因的簡(jiǎn)單排列，它有其特有的組織結(jié)基因組不僅是基因的簡(jiǎn)單排列，它有其特有的組織結(jié)基因組不僅是基因的簡(jiǎn)單排列，它有其特有的組織結(jié)基因組不僅是基因的簡(jiǎn)單排列，它有其特有的組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在長(zhǎng)期的演化過程中產(chǎn)生構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在長(zhǎng)期的演化過程中產(chǎn)生構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在長(zhǎng)期的演化過程中產(chǎn)生構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在長(zhǎng)期的演化過程中產(chǎn)生的，也是基因發(fā)揮其功能所必須的。弄清楚生物體基的，也是基因發(fā)揮其功能所必須的。弄清楚生物體基的，也是基因發(fā)揮其功能所必須的。弄清楚生物體基的，也是基因發(fā)揮其功能所必須的。弄清楚生物體基因組特有的組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，是了解生命遺傳規(guī)因組特有的組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，是了解生命遺傳規(guī)因組特有的組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，是了解生命遺傳規(guī)因組特有的組織結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)，是了解生命遺傳規(guī)律的關(guān)鍵。律的關(guān)鍵。律的關(guān)鍵。律的關(guān)鍵。The distribution of mouse homology genes in the human The distribution of mouse homology genes in the human chromosomechromosome (Data from GenBankData from GenBank，Coordinate by R.S.Chen)Coordinate by R.S.Chen)*genes in this No.chromosome of distribution of mouse homology genes genes in this No.chromosome of distribution of mouse homology genes mouse in human chromosome mouse in human chromosome 1 1 1 1、2 2、5 5、6 6、8 8、1313、18 18 2 2 2 2、7 7、9 9、1010、1111、1515、2020 3 1 3 1、3 3、4 4、8 8 4 1 4 1、6 6、8 8、9 9 5 1 5 1、4 4、7 7、1212、1313、1818、22 22 6 2 6 2、3 3、7 7、1010、12 12 7 6 7 6、1010、1111、1515、1616、19 19 8 1 8 1、4 4、8 8、1313、1616、19 19 9 3 9 3、6 6、1111、1515、19 19 10 6 10 6、1010、1212、1919、2121、22 22 11 2 11 2、5 5、7 7、1616、1717、22 22 12 2 12 2、7 7、14 14 13 1 13 1、5 5、6 6、7 7、9 9、1515、17 17 14 3 14 3、8 8、1010、1313、1414、X X 15 5 15 5、8 8、1212、22 22 16 3 16 3、8 8、1616、2121、2222 17 6 17 6、1616、1919、21 21 18 5 18 5、1010、18 18 19 9 19 9、1010、1111、X X X X X X*白血病染色體交換白血病染色體交換白血病染色體交換白血病染色體交換-費(fèi)城染色體費(fèi)城染色體費(fèi)城染色體費(fèi)城染色體生物信息學(xué)重要科學(xué)研究?jī)?nèi)容生物信息學(xué)重要科學(xué)研究?jī)?nèi)容一、一、一、一、大大大大規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)?；蚰；蚰；蚰；蚪M測(cè)組測(cè)組測(cè)組測(cè)序中的信息分析序中的信息分析序中的信息分析序中的信息分析 大規(guī)模大規(guī)模大規(guī)模大規(guī)模測(cè)序是基因組研究的最基本任務(wù)，它的每一個(gè)環(huán)節(jié)都測(cè)序是基因組研究的最基本任務(wù)，它的每一個(gè)環(huán)節(jié)都測(cè)序是基因組研究的最基本任務(wù)，它的每一個(gè)環(huán)節(jié)都測(cè)序是基因組研究的最基本任務(wù)，它的每一個(gè)環(huán)節(jié)都與信息分析緊密相關(guān)。從測(cè)序儀的光密度采樣與分析、堿基與信息分析緊密相關(guān)。從測(cè)序儀的光密度采樣與分析、堿基與信息分析緊密相關(guān)。從測(cè)序儀的光密度采樣與分析、堿基與信息分析緊密相關(guān)。從測(cè)序儀的光密度采樣與分析、堿基讀出、載體標(biāo)識(shí)與去除、拼接與組裝、填補(bǔ)序列間隙、到重讀出、載體標(biāo)識(shí)與去除、拼接與組裝、填補(bǔ)序列間隙、到重讀出、載體標(biāo)識(shí)與去除、拼接與組裝、填補(bǔ)序列間隙、到重讀出、載體標(biāo)識(shí)與去除、拼接與組裝、填補(bǔ)序列間隙、到重復(fù)序列標(biāo)識(shí)、閱讀框預(yù)測(cè)和基因標(biāo)注的每一步都是緊密依賴復(fù)序列標(biāo)識(shí)、閱讀框預(yù)測(cè)和基因標(biāo)注的每一步都是緊密依賴復(fù)序列標(biāo)識(shí)、閱讀框預(yù)測(cè)和基因標(biāo)注的每一步都是緊密依賴復(fù)序列標(biāo)識(shí)、閱讀框預(yù)測(cè)和基因標(biāo)注的每一步都是緊密依賴基因組信息學(xué)的軟件和數(shù)據(jù)庫的?；蚪M信息學(xué)的軟件和數(shù)據(jù)庫的。基因組信息學(xué)的軟件和數(shù)據(jù)庫的?；蚪M信息學(xué)的軟件和數(shù)據(jù)庫的。二、生物信息的收集、存儲(chǔ)、管理與提供二、生物信息的收集、存儲(chǔ)、管理與提供二、生物信息的收集、存儲(chǔ)、管理與提供二、生物信息的收集、存儲(chǔ)、管理與提供 建立國際基本生物信息庫和生物信息傳輸?shù)膰H聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；建立國際基本生物信息庫和生物信息傳輸?shù)膰H聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；建立國際基本生物信息庫和生物信息傳輸?shù)膰H聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；建立國際基本生物信息庫和生物信息傳輸?shù)膰H聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；建立生物信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)估與檢測(cè)系統(tǒng)；建立生物信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)估與檢測(cè)系統(tǒng)；建立生物信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)估與檢測(cè)系統(tǒng)；建立生物信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)估與檢測(cè)系統(tǒng)；生物信息的在線服務(wù)；生物信息的在線服務(wù)；生物信息的在線服務(wù)；生物信息的在線服務(wù)；生物信息可視化和專家系統(tǒng)。生物信息可視化和專家系統(tǒng)。生物信息可視化和專家系統(tǒng)。生物信息可視化和專家系統(tǒng)。建立數(shù)據(jù)庫是生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，當(dāng)前在建立數(shù)據(jù)庫是生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，當(dāng)前在建立數(shù)據(jù)庫是生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，當(dāng)前在建立數(shù)據(jù)庫是生物信息學(xué)的重要內(nèi)容，當(dāng)前在InternetInternetInternetInternet上可找上可找上可找上可找到的各種數(shù)據(jù)庫幾乎覆蓋了生命科學(xué)的各個(gè)到的各種數(shù)據(jù)庫幾乎覆蓋了生命科學(xué)的各個(gè)到的各種數(shù)據(jù)庫幾乎覆蓋了生命科學(xué)的各個(gè)到的各種數(shù)據(jù)庫幾乎覆蓋了生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。核酸領(lǐng)域。核酸領(lǐng)域。核酸領(lǐng)域。核酸序列數(shù)序列數(shù)序列數(shù)序列數(shù)據(jù)庫有據(jù)庫有據(jù)庫有據(jù)庫有GenBankGenBankGenBankGenBank、EMBLEMBLEMBLEMBL、DDBJDDBJDDBJDDBJ等。蛋白質(zhì)等。蛋白質(zhì)等。蛋白質(zhì)等。蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫有序列數(shù)據(jù)庫有序列數(shù)據(jù)庫有序列數(shù)據(jù)庫有SWISS-SWISS-SWISS-SWISS-PROTPROTPROTPROT、PIRPIRPIRPIR、OWLOWLOWLOWL、NRL3DNRL3DNRL3DNRL3D、TrEMBLTrEMBLTrEMBLTrEMBL等，三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫有等，三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫有等，三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫有等，三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫有PDBPDBPDBPDB、NDBNDBNDBNDB、BioMagResBankBioMagResBankBioMagResBankBioMagResBank、CCSDCCSDCCSDCCSD等，與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等，與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等，與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等，與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫還有還有還有還有SCOPSCOPSCOPSCOP、CATHCATHCATHCATH、FSSPFSSPFSSPFSSP、3D-ALI3D-ALI3D-ALI3D-ALI、DSSPDSSPDSSPDSSP等，與基因組有關(guān)的數(shù)等，與基因組有關(guān)的數(shù)等，與基因組有關(guān)的數(shù)等，與基因組有關(guān)的數(shù)據(jù)庫有據(jù)庫有據(jù)庫有據(jù)庫有ESTdbESTdbESTdbESTdb、OMIMOMIMOMIMOMIM、GDBGDBGDBGDB、GSDBGSDBGSDBGSDB等等等等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫有MedlineMedlineMedlineMedline、UncoverUncoverUncoverUncover等，此外還有其他數(shù)據(jù)庫數(shù)等，此外還有其他數(shù)據(jù)庫數(shù)等，此外還有其他數(shù)據(jù)庫數(shù)等，此外還有其他數(shù)據(jù)庫數(shù)百種。另外一些公司還開發(fā)了商業(yè)數(shù)據(jù)庫如百種。另外一些公司還開發(fā)了商業(yè)數(shù)據(jù)庫如百種。另外一些公司還開發(fā)了商業(yè)數(shù)據(jù)庫如百種。另外一些公司還開發(fā)了商業(yè)數(shù)據(jù)庫如MDLMDLMDLMDL等。數(shù)據(jù)庫內(nèi)等。數(shù)據(jù)庫內(nèi)等。數(shù)據(jù)庫內(nèi)等。數(shù)據(jù)庫內(nèi)容呈爆炸性增長(zhǎng)，除了在數(shù)量上的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度容呈爆炸性增長(zhǎng)，除了在數(shù)量上的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度容呈爆炸性增長(zhǎng)，除了在數(shù)量上的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度容呈爆炸性增長(zhǎng)，除了在數(shù)量上的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度也在不斷增加，它包括了大量注釋、參考文獻(xiàn)及軟件，并通也在不斷增加，它包括了大量注釋、參考文獻(xiàn)及軟件，并通也在不斷增加，它包括了大量注釋、參考文獻(xiàn)及軟件，并通也在不斷增加，它包括了大量注釋、參考文獻(xiàn)及軟件，并通過交互聯(lián)接將相關(guān)內(nèi)容連接到其它數(shù)據(jù)庫。過交互聯(lián)接將相關(guān)內(nèi)容連接到其它數(shù)據(jù)庫。過交互聯(lián)接將相關(guān)內(nèi)容連接到其它數(shù)據(jù)庫。過交互聯(lián)接將相關(guān)內(nèi)容連接到其它數(shù)據(jù)庫。三、三、三、三、基因組序列信息的提取和分析基因組序列信息的提取和分析基因組序列信息的提取和分析基因組序列信息的提取和分析 l l基因組信息學(xué)的根本任務(wù)是破譯人類的遺傳密碼。迄今為基因組信息學(xué)的根本任務(wù)是破譯人類的遺傳密碼。迄今為基因組信息學(xué)的根本任務(wù)是破譯人類的遺傳密碼。迄今為基因組信息學(xué)的根本任務(wù)是破譯人類的遺傳密碼。迄今為止在人類基因組中真正掌握信息存儲(chǔ)與表達(dá)規(guī)律的，只有止在人類基因組中真正掌握信息存儲(chǔ)與表達(dá)規(guī)律的，只有止在人類基因組中真正掌握信息存儲(chǔ)與表達(dá)規(guī)律的，只有止在人類基因組中真正掌握信息存儲(chǔ)與表達(dá)規(guī)律的，只有DNADNADNADNA上編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，也就是結(jié)構(gòu)基因。這部分只占人上編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，也就是結(jié)構(gòu)基因。這部分只占人上編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，也就是結(jié)構(gòu)基因。這部分只占人上編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域，也就是結(jié)構(gòu)基因。這部分只占人類基因組的類基因組的類基因組的類基因組的1%3%1%3%1%3%1%3%，其余，其余，其余，其余97%97%97%97%的基因組序列人們尚不知其功的基因組序列人們尚不知其功的基因組序列人們尚不知其功的基因組序列人們尚不知其功能（所謂的能（所謂的能（所謂的能（所謂的“Junk”DNAJunk”DNAJunk”DNAJunk”DNA）。）。）。）?！癑unk”DNA“Junk”DNA“Junk”DNA“Junk”DNA是許多對(duì)生命過程富有活力的不同類型的是許多對(duì)生命過程富有活力的不同類型的是許多對(duì)生命過程富有活力的不同類型的是許多對(duì)生命過程富有活力的不同類型的DNADNADNADNA的復(fù)合體，的復(fù)合體，的復(fù)合體，的復(fù)合體，它們至少包含如下類型的它們至少包含如下類型的它們至少包含如下類型的它們至少包含如下類型的DNADNADNADNA成份或由其表達(dá)的成份或由其表達(dá)的成份或由其表達(dá)的成份或由其表達(dá)的RNARNARNARNA成份：內(nèi)含子、衛(wèi)成份：內(nèi)含子、衛(wèi)成份：內(nèi)含子、衛(wèi)成份：內(nèi)含子、衛(wèi)星星星星DNADNADNADNA、小衛(wèi)星、小衛(wèi)星、小衛(wèi)星、小衛(wèi)星DNADNADNADNA、微衛(wèi)星、微衛(wèi)星、微衛(wèi)星、微衛(wèi)星DNADNADNADNA、非均一核、非均一核、非均一核、非均一核RNARNARNARNA、SINEsSINEsSINEsSINEs（short short short short interspersed nuclear elementsinterspersed nuclear elementsinterspersed nuclear elementsinterspersed nuclear elements）元件、）元件、）元件、）元件、LINEsLINEsLINEsLINEs（long long long long interspersed nuclear elementsinterspersed nuclear elementsinterspersed nuclear elementsinterspersed nuclear elements）元件、假基因等。除此之外順式）元件、假基因等。除此之外順式）元件、假基因等。除此之外順式）元件、假基因等。除此之外順式調(diào)控元件，如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等也屬于非編碼序列。目前普遍認(rèn)為非調(diào)控元件，如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等也屬于非編碼序列。目前普遍認(rèn)為非調(diào)控元件，如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等也屬于非編碼序列。目前普遍認(rèn)為非調(diào)控元件，如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等也屬于非編碼序列。目前普遍認(rèn)為非編碼區(qū)與基因在四維時(shí)空的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。因此尋找這些區(qū)域的編碼編碼區(qū)與基因在四維時(shí)空的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。因此尋找這些區(qū)域的編碼編碼區(qū)與基因在四維時(shí)空的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。因此尋找這些區(qū)域的編碼編碼區(qū)與基因在四維時(shí)空的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。因此尋找這些區(qū)域的編碼特征，信息調(diào)節(jié)與表達(dá)規(guī)律是未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱點(diǎn)課題。特征，信息調(diào)節(jié)與表達(dá)規(guī)律是未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱點(diǎn)課題。特征，信息調(diào)節(jié)與表達(dá)規(guī)律是未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱點(diǎn)課題。特征，信息調(diào)節(jié)與表達(dá)規(guī)律是未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱點(diǎn)課題。四、新基因和新四、新基因和新四、新基因和新四、新基因和新SNPsSNPsSNPsSNPs的發(fā)現(xiàn)與鑒定的發(fā)現(xiàn)與鑒定的發(fā)現(xiàn)與鑒定的發(fā)現(xiàn)與鑒定a)a)a)a)、利用、利用、利用、利用 EST EST EST EST 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 (dbEST)(dbEST)(dbEST)(dbEST)發(fā)現(xiàn)新基因和新發(fā)現(xiàn)新基因和新發(fā)現(xiàn)新基因和新發(fā)現(xiàn)新基因和新SNPsSNPsSNPsSNPs 國際上現(xiàn)已出現(xiàn)了幾個(gè)基于國際上現(xiàn)已出現(xiàn)了幾個(gè)基于國際上現(xiàn)已出現(xiàn)了幾個(gè)基于國際上現(xiàn)已出現(xiàn)了幾個(gè)基于ESTESTESTEST的基因索引如的基因索引如的基因索引如的基因索引如UniGene UniGene UniGene UniGene(ftp:/ncbi.nlm.nih.gov/pub/schuler/unigene),Merck-Gene ftp:/ncbi.nlm.nih.gov/pub/schuler/unigene),Merck-Gene ftp:/ncbi.nlm.nih.gov/pub/schuler/unigene),Merck-Gene ftp:/ncbi.nlm.nih.g