我眼中的生物信息学

学院：外国语学院

年级：10级

班级：商务一班

姓名：

学号：

一、生物信息学的概念

　　从广义上来说，生物信息学从事对基因组研究相关生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释。包括了两层含义，一是对海量数据的收集、整理与服务，也就是管好这些数据；另一个是从中发现新的规律，也就是用好这些数据。

从狭义上来说，生物信息学是把基因组 DNA序列信息分析作为源头，找到基因组序列中代表蛋白质和 RNA基因的编码区；同时，阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏在 DNA序列中的遗传语文规律；在此基础上，归纳、整理与基因组遗传语文信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。

二、生物信息学的主要研究方向

1、序列比对

序列比对的基本问题是比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。从生物学的初衷来看，这一问题包含了以下几个意义：从相互重叠的序列片断中重构DNA的完整序列。在各种试验条件下从探测数据中决定物理和基因图遍历和比较数据库中的DNA序列比较两个或多个序列的相似性在数据库中搜索相关序列和子序列寻找核苷酸的连续产生模式找出蛋白质和DNA序列中的信息成分序列比对考虑了DNA序列的生物学特性，如序列局部发生的插入，删除和替代，序列的目标函数获得序列之间突变集最小距离加权和或最大相似性和，对齐的方法包括全局对齐，局部对齐，代沟惩罚等。两个序列比对常采用动态规划算法，这种算法在序列长度较小时适用，然而对于海量基因序列，这一方法就不太适用，甚至采用算法复杂性为线性的也难以奏效。因此，启发式方法的引入势在必然，著名的BALST和FASTA算法及相应的改进方法均是从此前提出发的。

2、蛋白质结构比对和预测

　　基本问题是比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。蛋白质的结构与功能是密切相关的，一般认为，具有相似功能的蛋白质结构一般相似。蛋白质是由氨基酸组成的长链，长度从50到1000~3000AA，蛋白质具有多种功能，如酶，物质的存贮和运输，信号传递，抗体等等。氨基酸的序列内在的决定了蛋白质的3维结构。一般认为，蛋白质有四级不同的结构。直接对蛋白质结构进行比对的原因是由于蛋白质的3维结构比其一级结构在进化中更稳定的保留，同时也包含了较AA序列更多的信息。蛋白质3维结构研究的前提假设是内在的氨基酸序列与3维结构一一对应。观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源建模和指认方法属于这一范畴。同源建模用于寻找具有高度相似性的蛋白质结构（超过30%氨基酸相同），后者则用于比较进化族中不同的蛋白质结构。然而，蛋白结构预测研究现状还远远不能满足实际需要。

…… …… 余下全文

《浙江大学优秀实习总结汇编》

生物信息学岗位工作实习期总结

转眼之间，两个月的实习期即将结束，回顾这两个月的实习工作，感触很深，收获颇丰。这两个月，在领导和同事们的悉心关怀和指导下，通过我自身的不懈努力，我学到了人生难得的工作经验和社会见识。我将从以下几个方面总结生物信息学岗位工作实习这段时间自己体会和心得：

一、努力学习，理论结合实践，不断提高自身工作能力。

在生物信息学岗位工作的实习过程中，我始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法，切实做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于社会实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。在这两个月的实习工作中给我最大的感触就是：我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，以至于在以后的学习和生活中找不到方向，无法学以致用。同时，在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。信息时代，瞬息万变，社会在变化，人也在变化，所以你一天不学习，你就会落伍。通过这两个月的实习，并结合生物信息学岗位工作的实际情况，认真学习的生物信息学岗位工作各项政策制度、管理制度和工作条例，使工作中的困难有了最有力地解决武器。通过这些工作条例的学习使我进一步加深了对各项工作的理解，可以求真务实的开展各项工作。

二、围绕工作，突出重点，尽心尽力履行职责。

在生物信息学岗位工作中我都本着认真负责的态度去对待每项工作。虽然开始由于经验不足和认识不够，觉得在生物信息学岗位工作中找不到事情做，不能得到锻炼的目的，但我迅速从自身出发寻找原因，和同事交流，认识到自己的不足，以至于迅速的转变自己的角色和工作定位。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间查看相关资料，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事请教使自己对生物信息学岗位工作的情况有了一个比较系统、全面的认知和了解。根据生物信息学岗位工作的实际情况，结合自身的优势，把握工作

…… …… 余下全文

高级生物统计学课程学习总结

摘要：经过一学期对生物统计学的学习，我对生物统计学有了进一步的理解。本文主要讲述了本学期学习生物统计之后，我对生物统计学的收获和体会。

关键词：生物统计学  收获  体会 

学习了黄老师讲授的《高级生物统计学》这门课程，我觉得自己又收获了不少。经过一学期对生物统计学的学习，我对生物统计学有了进一步的理解。虽说我的专业是课程与教学论，对生物统计学知识的运用较少，但我深信，于我自身，它将起到不可估量的作用。下面主要谈谈我对这门课程的理解与感悟。 

1.对生物统计学的认识

1.1生物统计学的概念

生物统计学是一门以概率理论为基础的，实际应用性非常强的综合性的学科。它运用概率论与数理统计的原理和方法处理生物学中的各种数量资料，从而透过现象揭示生物学本质的一门科学，是科学研究与实践应用的基础工具。它是研究如何搜集、整理、分析反映整体信息的数字资料，并以此为依据，推断总体特征，然后用生物学的语言加以描述的工具。

从生物统计学的概念我们不难看出，生物统计是要我们根据部分所反映出来的性质，推断总体的性质，在推断的过程中，不可避免的会有一定的出错概率，我们只是选择不同的分析方法将这一概率降到最低。它不仅为我们提供了设计试验，获取资料的方法，还提供了整理资料，最后得出科学结论的方法。因此，学好生物统计对我们以后设计试验，分析试验数据，得出科学而精简的结论有很大帮助。

1.2生物统计学的重要性

统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。

随着基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。，生物统计学在这些领域被广泛应用，并显得日益重要。生物统计学是生物领域学生应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到整个生态系统，小到核苷酸序列，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生物科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。同时，作为一门综合课程，生物统计学既有理论又有实践,既讲方法又讲究动手能力。不论是传统学科还是现代分子生物学，时时刻刻都在与数字打交道,为了揭示生物体内在规律或生物与环境之间的关系,都将用到生物统计学知识。可以说，生物统计学是现代生物学研究不可缺少的工具,它已经成为每一位生物科学工作者的必备基础。

…… …… 余下全文

实习 一 ： 序列查询

实验目的：

1. 了解三大生物信息中心的资源；

2. 学会用Entre系统查找目标序列；

3. 学会用SRS系统查找目标序列

实验内容：

（一）三大生物信息中心浏览

NCBI、EBI、DDBJ

（二） Entrez的使用

Limits and Advanced Search

(三) SRS的使用

作业：

1. Introduce the following NCBI databases in your own words：MMDB，CDD，dbGap, PMC.，OMIM, UniGene, PubChem, RefSeq.

1).MMDB: Structure (Molecular Modeling Database ) is Three dimensional structure which provide a wealth of information on the biological function and the evolutionary history of macromolecules. 2).CDD: Conserved Domain Database (CDD) is a protein annotation resource that consists of a collection of well-annotated multiple sequence alignment models for ancient domains and full-length proteins.

3).dbGap: The database of Genotypes and Phenotypes(dbGaP) is developed to archive and distribute the results of studies that have investigated the interaction of genotype and phenotype.

…… …… 余下全文

学完《生物信息学》这门课程，我感触最深的是关于生物信息学的应用方面，尤其与人类健康有关的内容。在学习的过程的同时，我找了许多有关医药生物信息学资料，学习了相关的知识并进行了整理分析，以下是我从药物生物信息学方面的认识与理解：

首先，人体疾病的发生主要是各种原因造成的代谢途径失衡或调节代谢速度的信号通路失衡，药物的主要作用模式是直接或间接调整这些疾病相关物质的稳态水平。目前已有很多免费数据库提供已知的药物靶点及其配体类药物的数据及药物毒副作用的数据。发掘和确认靶点是发现新药的第一步。分析疾病相关的基因组和基因型数据、表达序列特征、反向对接等策略可用于发掘新靶点，并采用多种技术多方面验证确认靶点有效性。提取小分子药物结构特征用于建立其药理活性与结构特征的联系是药物发现的重要方向；基于分子对接判断亲和力、基于ADME-tox预测成药性是快速低成本发现有效新药的重要策略。对蛋白质类大分子药物，预测其免疫原性和对应抗原表位是提高其成药性的重要步骤；基于单抗中结构域保持、结构组装和化学修饰进行结构优化是提高治疗性单抗药理活性的重要手段。基于基因型的关联分析，是预测药效和安全性的有效手段。在药物发现的过程中需要综合利用生物信息学技术。

另外，还有一个叫DrugBank的免费药物数据库，覆盖大量药物及其靶标相关信息，有近4800种已上市或在研究中的药物。其中，FDA批准小分子药物约1300种、蛋白质和多肽类生物技术药物123种，营养制品71种，处于实验研究阶段的药物约3200种。每种药物提供近100项信息，包括药物作用靶点及其单核苷酸多态性、药物副反应和文献的网上链接等。DrugBank的特色是其支持多种搜索模式并提供可视化软件，便于检索药物及其靶标的相关信息，并可按每种生理系统疾病治疗药物进行浏览。

还有的就是从基因组预测蛋白质功能和药物靶点、预测对应信号通路网络，无疑都是非常有吸引力的目标。发展从序列到高级结构和功能的预测方法，发展蛋白质之间、蛋白质和配体之间相互作用的分析与预测方法，是应用生物信息学技术发现药物的强烈需求。

…… …… 余下全文

生物信息学综述

院系：生命科学学院 专业：生态学 姓名：荆佩欣 学号：220140919960

生物信息学综述

摘要：生物信息学是综合运用生物学、数学、物理学、信息科学以及计算机科学等学科的理论方法而形成的交叉学科；生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分，成为生命科学的前沿。本文主要阐述了生物信息学的起源、发展与研究内容，并对生物信息学的发展前景进行展望。 关键词：生物信息学；发展；研究内容；前景

生物信息学是在生命科学、计算机科学和数学的基础上逐步发展而形成的一门新兴交叉学科，是为理解各种数据的生物学意义，运用数学与计算机科学手段进行生物信息的收 集、加工、存储。传播。分析与解析的科学。生物信息学是当今最具发展前途的学科之一，它缘于近10年来生物学相关信息量的“革命性爆炸”，又得益于近10年来信息技术的“革命性发展”。生物信息学的出现极大地推动了分子生物学的发展。生物信息学已成为生物医学、农学、遗传学、细胞生物学等学科发展的强大推动力量，也是药物设、环境监测的重要组成部分。生物信息学在基因的功能发现，疾病基因诊断、蛋白质结构预测、基于结构的药物设计、药物合成和制药工业中起着极其重要的作用，生物信息学的应用大大加快了药物的研究开发进程。

一、 生物信息学的起源

生物信息学是80年代开始于人类基因组计划的启动，而兴起的一门边缘学科。随着生物科学和计算机科学的迅猛发展，由此而诞生的生物信息学逐渐发展成为一门独立的学科。其名字来源更早，生物信息学的概念是在19xx年美国田纳西州盖特林堡召开的“生物学中的信息理论研讨会”上产生的。并由林华安博士在19xx年正式为这一领域定下“生物信息学”这一称谓。生物信息学主要是一门运用生物学、数学、统计学、物理学、化学、信息科学以及计算机科学等诸多学科的理论方法研究生物学系统和生物学过程中信息流的综合系统科学，通过其独特的桥梁作用和整合作用 ，使人们能够从各生物学科众多分散的观测资料中，获得对生物学系统和生物学过程运作机制的理解，最终达到自由

…… …… 余下全文

生物信息学

       课程论文

（20##学年  下学期）

论文题目：浅谈生物信息学的发展和前景

班　  级：    08生工3班    

学　　号：    0809030308    

姓　　名：      周永强      

摘 要：生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分，成为生命科学研究的前沿。 本文对生物信息学的产生背景及其研究现状等方面进行了综述，并展望生物信息学的发展前景。生物信息学的发展在国内、外基本上都处在起步阶段。因此，这是我国生物学赶超世界先进水平的一个百年一遇的极好机会。

关键字：生物信息学、产生背景、发展现状、前景

随着生物科学技术的迅猛发展，生物信息数据资源的增长呈现爆炸之势，同时计算机运 算能力的提高和国际互联网络的发展使得对大规模数据的贮存、处理和传输成为可能，为了 快捷方便地对已知生物学信息进行科学的组织、有效的管理和进一步分析利用，一门由生命 科学和信息科学等多学科相结合特别是由分子生物学与计算机信息处理技术紧密结合而形 成的交叉学科——生物信息学(Bioinformatics)应运而生,并大大推动了相关研究的开展,  被誉为“解读生命天书的慧眼”。

一、生物信息学产生的背景

生物信息学是80年代未随着人类基因组计划（Human genome project)的启动而兴起的一门新的交叉学科。它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。由于当前生物信息学发展的主要推动力来自分子生物学，生物信息学的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面，所以目前生物信息学可以狭义地定义为：将计算机科学和数学应用于生物大分子信息的获取、加工、存储、分类、检索与分析，以达到理解这些生物大分子信息的生物学意义的交叉学科。事实上，它是一门理论概念与实践应用并重的学科。

…… …… 余下全文