1、問題一：生物信息學的含義是什么？舉一到兩個例子說明你對生物信息學的哪方面感興趣。參考答案：生物信息學有三個方面的含義：1、它是一個學科領域，包含著基因組信息的獲取、處理、存儲、分配 、分析和解釋的所有方面。2、生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言，特別是非編碼區的實質；同時在發現了新基因信息之后進行蛋白質空間結構模擬和預測；其本質是識別基因信號。3、生物信息學的研究目標是揭示“基因組信息結構的復雜性及遺傳語言的根本規律”。它是當今自然科學和技術科學領域中“基因組、“信息結構”和“復雜性”這三個重大科學問題的有機結合。例子：怎樣從新測得的DNA序列中找

2、到編碼區？非編碼區與編碼區的差別是什么？非編碼區有什么具體功能？RNAi現象對于細胞來說有著很重要的意義，包括基因表達的調控等等，那么都有哪些具體機制可以誘導正常細胞產生RNAi現象？SARS病毒的比較基因組研究；治療SARS的RNAi設計；SARS蛋白的結構預測和模擬。問題二：有哪些數據庫可以發現新基因，其本質是什么？參考答案：大部分新基因是靠理論方法預測出來的。a)、利用NCBI中EST( Expression Sequence Tag) 數據庫 (dbEST) 發現新基因和新SNPs。國際上現已出現了幾個基于EST的基因索引如UniGene, Merck-Gene, GenExpress

3、-index . 其本質是: : 以一個序列片段為線索, 通過它和整個數據庫的比較, 還原出全序列原貌。當測序獲得一條EST序列時，它來自哪一個基因的哪個區域是未知的(隨機的)，所以屬于同一個基因的不同EST序列之間常有交疊的區域。根據這種“交疊”現象，就能找出屬于同一個基因的所有EST序列，進而將它們拼接成和完整基因相對應的全長cDNA序列。b)、從基因組 DNA序列中預測新ORF?；谛盘柣蚧诮M成。問題三：1、基于核酸和蛋白質序列如何研究生物進化？2、主要步驟是什么？3、當前的主要困難是什么？參考答案：1、構建系統進化樹。2、主要步驟如下：A、序列相似性比較。就是將待研究序列與DNA或蛋

4、白質序列庫進行比較，用于確定該序列的生物屬性，也就是找出與此序列相似的已知序列是什么。完成這一工作只需要使用兩兩序列比較算法。常用的程序包有BLAST、FASTA等；B、序列同源性分析。是將待研究序列加入到一組與之同源，但來自不同物種的序列中進行多序列同時比較，以確定該序列與其它序列間的同源性大小。這是理論分析方法中最關鍵的一步。完成這一工作必須使用多序列比較算法。常用的程序包有CLUSTAL等；C、構建系統進化樹。根據序列同源性分析的結果，重建反映物種間進化關系的進化樹。為完成這一工作已發展了多種軟件包，象PYLIP、MEGA等；D、穩定性檢驗。為了檢驗構建好的進化樹的可靠性，需要進行統計可

5、靠性檢驗，通常構建過程要隨機地進行成百上千次，只有以大概率（70以上）出現的分支點才是可靠的。通用的方法使用 Bootstrap算法，相應的軟件已包括在構建系統進化樹所用的軟件包當中。3、當前的主要困難是發現了基因的橫向遷移（LGT）現象。即進化程度不同的物種間存在著遺傳信息基因的傳遞，如果拿遷移的基因做進化分析就會出錯。克服LGT的方法：一是在所有序列中篩選出有垂直進化關系的序列數據集，如COG數據庫；二是用完整的基因組和蛋白質組比較。問題四: 什么叫SNP？為什么SNP研究如此重要？舉2-3個SNP相關的website。參考答案：1、SNP本意是單核苷酸多態性，泛指基因組上一個堿基的取代，

6、現在有所擴展，也包括一些更廣泛的變化，例如2-3個堿基的變化也叫SNP。2、SNP是聯系基因型和表現型之間關系的橋梁，是基因組領域理論成果和基礎研究走向應用的關鍵步驟。3、SNP相關的一些網站：1、SNP Consortiums database 2、NCBI SNP database將這些數據進行整理，去掉冗余，使每個SNP都是唯一的。此時的SNP被稱為reference SNP或refSNP。3、The Human Genic Bi-Allelic Sequences Database(HGBASE) 這一數據庫收錄了人基因組中所有已知的序列變化，包括：SNPs、序列的插入和缺失(Inde

7、ls)、簡單重復序列等。4、The Human Gene Mutation Database（HGMD）5、The Protein Mutant Database(PMD)，它不是核酸突變數據庫，而是蛋白突變數據庫。庫中收錄了蛋白質特定位點的氨基酸突變信息，以及這些突變對蛋白質結構功能的影響。6、The Allele Frequency Database(ALFRED)：它是人類群體等位基因頻率數據庫， 問題四：什么叫系統生物學？系統生物學對生物功能實現的本質認識的變化？參考答案：系統生物學是一門學科，是分析整個基因和蛋白質系統所有信息的學科，有三個內涵：1、整合從不同層次水平上得來的信息；2

8、、基于整合的信息構建數學模型以描述生物體結構和功能；3、用建立的數學模型來預測系統內外部存在環境刺激時系統結構如何變化。本質變化：系統生物學認為真正實現生物學功能的是一組相互作用形成網絡的蛋白質集合，不僅有孤立存在的元件，還有元件間的關聯和相互作用。問題五：1、什么是非編碼序列、非編碼RNA、非編碼基因？2、以人類基因組為例，有多少是非編碼序列，有多少序列是有轉錄產物的？3、舉兩個例子說明非編碼研究是重要的參考答案：1、非編碼序列是基因組中不編碼任何蛋白質的序列；非編碼RNA是非編碼序列的轉錄產物；非編碼基因是功能的非編碼RNA在基因組中的位置。2、人類基因組中超過97是非編碼序列，大于90的有轉錄產物，絕大部分的轉錄產物是非編碼RNA，物種間的差別主要是非編碼RNA。3、非編碼RNA有很重要的功能，例如人與黑猩猩的比較研究發現主要的差別在于非編碼區；SLNE（短散在元件）可以作為調控元件，通過插入基因序列中調控鄰近基因的轉錄活性；X-inactivation（X染色體失活）是哺乳動物的一種劑量補償機制，其中一半拷貝轉錄