生物信息學(xué)資源第1頁(yè)/共72頁(yè)2Questions:1.蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)有哪些？2.TSS,外顯子和內(nèi)含子的概念。3.如何判斷起始密碼子和終止密碼子？?jī)?nèi)含子？第2頁(yè)/共72頁(yè)3請(qǐng)畫(huà)出示意圖:1.中心法則2.真核生物基因的一般結(jié)構(gòu)第3頁(yè)/共72頁(yè)4核酸中心法則

復(fù)制

DNA

轉(zhuǎn)錄

逆轉(zhuǎn)錄

復(fù)制

RNA

蛋白質(zhì)

翻譯

調(diào)控第4頁(yè)/共72頁(yè)5TATA盒

翻譯起始植物C/GAANNATGG動(dòng)物A/GNNATGG

各內(nèi)含子加poly(A)信號(hào)植物G/AATAA1-3動(dòng)物AATAAA

終止密碼子

各個(gè)外顯子

加帽位點(diǎn)5'm7GpppNp

5'端

TSS

3'端

AGGA或

CAAT盒

起始密碼子

真核生物基因的結(jié)構(gòu)：Promotor2000bpUTRUTR第5頁(yè)/共72頁(yè)6轉(zhuǎn)錄翻譯Promotor2000bpUTRUTR第6頁(yè)/共72頁(yè)7編號(hào)名稱(chēng)第一章生物信息學(xué)引論第二章生物信息學(xué)的生物學(xué)基礎(chǔ)第三章生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)資源第四章DNA和蛋白質(zhì)序列分析第五章系統(tǒng)發(fā)生分析第六章基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析第七章其他常用生物信息學(xué)工具第八章電子克隆的原理和應(yīng)用第九章基本生物信息學(xué)工具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用第7頁(yè)/共72頁(yè)8第三章生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)資源第8頁(yè)/共72頁(yè)9提綱:模式生物測(cè)序3大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)第9頁(yè)/共72頁(yè)10提綱:模式生物測(cè)序3大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)第10頁(yè)/共72頁(yè)11第11頁(yè)/共72頁(yè)12humanArabidopsisThermotogamaritimaEscherichiacoliBuchnerasp.APSRickettsiaprowazekiiUreaplasmaurealyticumBacillussubtilisDrosophilamelanogasterThermoplasmaacidophilumPlasmodiumfalciparumHelicobacterpylorimouseCaenorhabitiselegansratBorreliaburgorferiBorreliaburgorferiAquifexaeolicusNeisseriameningitidisZ2491Mycobacteriumtuberculosis一、模式生物第12頁(yè)/共72頁(yè)13模式生物基因組計(jì)劃模式生物基因組計(jì)劃酵母、線蟲(chóng)、果蠅、細(xì)菌、擬南芥、人類(lèi)、水稻等共約50多種已完成，70余種正在進(jìn)行。目前總量已達(dá)60億堿基對(duì)！第13頁(yè)/共72頁(yè)142001年2月15日《Nature》封面2001年2月16日《Science》封面第14頁(yè)/共72頁(yè)15又一次成功！

——水稻基因研究引言第15頁(yè)/共72頁(yè)16我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的全基因組測(cè)序計(jì)劃水稻(2002)家雞(2004)家蠶(2007)家豬(2009)大熊貓(2010)第16頁(yè)/共72頁(yè)virusesplasmidsbacteriafungiplantsalgaeinsectsmollusksreptilesbirdsmammalsGenomesizesinnucleotidepairs(base-pairs)10410810510610710111010109bonyfishamphibians第17頁(yè)/共72頁(yè)18模式生物(ModelOrganism)病毒（Virus）不具有細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)，僅由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成；如：人艾滋病毒HIV、SARS冠狀病毒體積小，10～300nm；嚴(yán)格的專(zhuān)性細(xì)胞內(nèi)寄生；對(duì)抗生素不敏感。電子顯微鏡下的SARS冠狀病毒100nm第18頁(yè)/共72頁(yè)19Escherichiacoli

大腸桿菌大腸桿菌是研究得最為詳盡的一個(gè)模式生物。這種只有1.6微米長(zhǎng)的、可以迅速繁殖的單細(xì)胞原核生物，已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室和基因工程的重要工具。EscherichiacoliO157:H7EscherichiacoliK12模式生物(ModelOrganism)第19頁(yè)/共72頁(yè)20Saccharomycescerevisiae

釀酒酵母真菌界的單細(xì)胞真核生物，它的全基因組已在1996年測(cè)定。模式生物(ModelOrganism)第20頁(yè)/共72頁(yè)21秀麗線蟲(chóng)Caenorhabditiselegans

一種透明的、生活在海灘泥沙中的小蟲(chóng)。

細(xì)胞數(shù)目一定：成蟲(chóng)細(xì)胞數(shù)目只有959個(gè)，其中包括302個(gè)神經(jīng)元；

有6條染色體，全基因組于1998年測(cè)定，長(zhǎng)9.7Mb

模式生物(ModelOrganism)第21頁(yè)/共72頁(yè)22Drosophilamelanogaster

果蠅繁殖很快、容易誘發(fā)變異的小昆蟲(chóng)。總長(zhǎng)達(dá)1.8億核苷酸。

模式生物(ModelOrganism)第22頁(yè)/共72頁(yè)23Arabidopsisthaliana

擬南芥?zhèn)€體生活周期只有6周的十字花科小草，是一種理想的模式植物。模式生物(ModelOrganism)第23頁(yè)/共72頁(yè)24Oryzasativa

水稻單子葉植物模式植物，390-430MB模式生物(ModelOrganism)第24頁(yè)/共72頁(yè)25模式生物(ModelOrganism)非洲爪蟾（Xenopuslavias）

1個(gè)受精卵在24小時(shí)內(nèi)分裂到各種器官初具雛形的程度；第25頁(yè)/共72頁(yè)26模式生物(ModelOrganism)斑馬魚(yú)（Daniorerio）身體透明的小魚(yú)，生活周期約3個(gè)月，是研究脊椎動(dòng)物發(fā)育過(guò)程的良好對(duì)象。第26頁(yè)/共72頁(yè)27模式生物(ModelOrganism)小鼠（Musmusculus）基因組大小與人類(lèi)相近，約30億個(gè)核苷酸對(duì)；第27頁(yè)/共72頁(yè)28第28頁(yè)/共72頁(yè)29第29頁(yè)/共72頁(yè)30提綱:模式生物測(cè)序3大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)第30頁(yè)/共72頁(yè)31主要的數(shù)據(jù)庫(kù)資源核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要有GenBank,EMBL,DDBJ等.蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要有SWISS-PROT,PIR,TrEMBL等，蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)有PDB,MMDB等，第31頁(yè)/共72頁(yè)323大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)背景。主要的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)資源。重點(diǎn)介紹GenBank第32頁(yè)/共72頁(yè)33ATTGACTAPrimaryvs.DerivativeDatabasesACGTGCTTGACACGTGAATTGACTATATAGCCGACGTGCACGTGCACGTGCTTGACATTGACATTGACACGTGACGTGACGTGAATTGACTAATTGACTAATTGACTAATTGACTATATAGCCGTATAGCCGTATAGCCGTATAGCCGGenBankTATAGCCGTATAGCCGTATAGCCGTATAGCCGATGACATTGAGAATTATTCCGAGAATTCCGAGAATTATTCCGAGAATTCCSequencingCentersGAGAATTCCGAGAATTCCUniGeneRefSeqGenomeAssemblyLabsCuratorsAlgorithmsTATAGCCGAGCTCCGATACCGATGACAA第33頁(yè)/共72頁(yè)34三大基因數(shù)據(jù)庫(kù)Genbank

Genbank庫(kù)包含了所有已知的核酸序列和蛋白質(zhì)序列，以及與它們相關(guān)的文獻(xiàn)著作和生物學(xué)注釋。它是由美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(NCBI)建立和維護(hù)的。

NCBI的網(wǎng)址是：。EMBL核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)

由歐洲生物信息學(xué)研究所(EBI)維護(hù)的核酸序列數(shù)據(jù)構(gòu)成，查詢檢索可以通過(guò)通過(guò)因特網(wǎng)上的序列提取系統(tǒng)(SRS)服務(wù)完成。

數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)址是：http://www.ebi.ac.uk/embl/。

DDBJ數(shù)據(jù)庫(kù)

日本DNA數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(DDBJ)也是一個(gè)全面的核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)，與Genbank和EMBL核酸庫(kù)合作交換數(shù)據(jù)。使用其主頁(yè)上提供的SRS工具進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索和序列分析。

DDBJ的網(wǎng)址是：http://www.ddbj.nig.ac.jp/。第34頁(yè)/共72頁(yè)35GenBankPublicfreeAvailableviaInternetEMBLDataLibraryDDBJ(DNADataBankofJapan)三大基因數(shù)據(jù)庫(kù)之間的關(guān)系第35頁(yè)/共72頁(yè)36/http://www.ddbj.nig.ac.jp/index-e.htmlhttp://www.ebi.ac.uk/embl/第36頁(yè)/共72頁(yè)37美國(guó)的核酸數(shù)據(jù)庫(kù)GenBank〖Banson,D.A.etal.(1998)NucleicAcidsRes.26,1-7〗從1979年開(kāi)始建設(shè)，1982年正式運(yùn)行；第37頁(yè)/共72頁(yè)38第38頁(yè)/共72頁(yè)39

歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)也于1982年開(kāi)始服務(wù)第39頁(yè)/共72頁(yè)40http://www.ebi.ac.uk/embl/第40頁(yè)/共72頁(yè)41http://www.ddbj.nig.ac.jp/index-e.html第41頁(yè)/共72頁(yè)42日本于1984年開(kāi)始建立國(guó)家級(jí)的核酸數(shù)據(jù)庫(kù)DDBJ，并于1987年正式服務(wù)。第42頁(yè)/共72頁(yè)43/http://www.ddbj.nig.ac.jp/index-e.htmlhttp://www.ebi.ac.uk/embl/第43頁(yè)/共72頁(yè)44GenBank

/第44頁(yè)/共72頁(yè)45TheNationalInstitutesofHealthListerHillNatcherBethesda,MD第45頁(yè)/共72頁(yè)46第46頁(yè)/共72頁(yè)47NCBIWebTrafficUsersperday300,000200,000100,000400,0001998199920002001200220032004500,000600,0002005ChristmasandNewYear’sDay第47頁(yè)/共72頁(yè)48第48頁(yè)/共72頁(yè)49第49頁(yè)/共72頁(yè)50第50頁(yè)/共72頁(yè)51第51頁(yè)/共72頁(yè)52提綱:模式生物測(cè)序3大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)第52頁(yè)/共72頁(yè)53蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)第53頁(yè)/共72頁(yè)54主要的數(shù)據(jù)庫(kù)資源核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要有GenBank,EMBL,DDBJ等.蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要有SWISS-PROT,PIR,TrEMBL等，蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)有PDB,MMDB等，與基因組有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)還有dbEST,OMIM等，第54頁(yè)/共72頁(yè)55PIR(ProteinInformationResource，蛋白質(zhì)信息資源）于1984年正式啟動(dòng)，目前由美國(guó)國(guó)際蛋白質(zhì)信息中心管理。SwissProt由瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)于1986年創(chuàng)建，目前由瑞士生物信息學(xué)研究所和歐洲生物信息學(xué)研究所EBI共同維護(hù)和管理。TrEMBL是從EMBL中的cDNA序列翻譯得到的。該數(shù)據(jù)庫(kù)采用SwissProt數(shù)據(jù)庫(kù)格式，包含EMBL數(shù)據(jù)庫(kù)中所有編碼序列的翻譯。第55頁(yè)/共72頁(yè)56

PIR(proteininformationresource)1.由美國(guó)NCBI翻譯自GenBank的DNA序列(1984年)；

2.在EMBL和GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)上均建立了鏡像站點(diǎn)；

3.數(shù)據(jù)依據(jù)注釋的質(zhì)量分為4類(lèi)。

網(wǎng)址：/分類(lèi)名稱(chēng)(Name)說(shuō)明(Comment)記錄數(shù)(Numberofentries)PIR1已分類(lèi)、已注釋(Classifiedandannotated)13572PIR2已注釋(Annotated)69368PIR3未核實(shí)(Unverified)7508PIR4未翻譯(Unencodedoruntranslated)196PIR數(shù)據(jù)庫(kù)的分類(lèi)情況(Release51.03)第56頁(yè)/共72頁(yè)57第57頁(yè)/共72頁(yè)58

SWISS－PROT

1.瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)系和歐洲生物信息學(xué)研究所(EBI)合作維護(hù)（1986年）；

2.在EMBL和GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)上均建立了鏡像站點(diǎn);3.數(shù)據(jù)庫(kù)包括了從EMBL翻譯而來(lái)的蛋白質(zhì)序列，這些序列經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)和注釋?zhuān)?/p>

SWISS-PROT的網(wǎng)址：/sprot第58頁(yè)/共72頁(yè)59第59頁(yè)/共72頁(yè)60蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)第60頁(yè)/共72頁(yè)61主要的數(shù)據(jù)庫(kù)資源核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要有GenBank,EMBL,DDBJ等.蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要有SWISS-PROT,PIR,TrEMBL等，蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)有PDB,MMDB等，與基因組有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)還有dbEST,OMIM等，第61頁(yè)/共72頁(yè)62

PDB（proteindatabank）