生物信息学综述

生物信息学综述 生物信息学的概要 摘 要 生物信 息学是 生物科学 中一 门新兴的前沿学科，本文主要阐述了生物信息学的概念、特点，研究内容和应用与发展前景。 关键词 生物信息学 发展前景 前言 2l 世纪是高科技发展的世纪，随着人类基因组计划的完成、遗传语言的破译、生物大分子的功能与结构研究 ， 一门崭新的拥有巨大发展潜力的新的学科生物信息学悄然兴起并得 以蓬勃发展。生物信息学已成为分子生物学家和从事生物学研究和学习的科研人员、教师和学生的必备工具。 1生物信息学概述 生物信息学( B i o i n f o r m a t i c s )是生物学、数学和计算机科学交叉所形成的一 门新兴学科，它主要运用信息科学和计算机，手段通过数据分析和处 理(揭示海量数据间的内在联系和生物学含义，进而提炼有用的生物学知识。 2生物信息学的最大特点 一是数据库庞杂 ， 仅 人类基 因组 一项 ， 就大约有 3 ( 0 × l 0 个 A、 G、 C、 T构成 : 二是操作主要在 网络环境 中运行 ， 通过网络 强大的搜索功能实现数据储存、 检索和分析; 三是 由于是一 门由计算机技术 、 数学 、 生物学等多学科 综合交叉产 物 ( 它的理论及 内容 尚在不断地完 善与更新中。 3生物信息学的研究内容 3.1基因组信息学分析 生物信息学的重大 目标在于理解生物数据和生命本质 。迄今为止真正掌握信息存储与表达规律的只有DNA上编码蛋 白质 的区域，即基因。当前生物序列信息提取与分析主要集中在 下几个方面: ( 1 )新基 因与基因新的功能的发现与鉴定。( 2 )非编码区信息结构分析。( 3 ) 编码区和非编码区的信息调控规律的研究。 3.2 比较基 因组学研究 自 1 9 9 0年正式实施人类基因计划以来 ，现已有 1 8个生物体的完整基因组测序完毕， 约有 4 0个完整基 因组正在被译 当中，从而为分离一些人类遗传病的候选基因和预 测一些新克隆的人类基 因的功能提供有益的指导 ， 生物体基因组研究为人类基因组提供大量的参考信 息。 3.3蛋白质组信息学研究 蛋白质是生物信息的重要组成部分 ，它具有自 身特有的活动规律.。蛋 白质组信息 学研究包括蛋白质序列对齐、序列比较分析、蛋白质结构一功能关系的研究、点突变的设计、蛋白质家族鉴定、蛋 白质空间折叠识别、蛋白质空间结构预测、建摸和分子设计等诸多方面。 4生物信息学的应用与发展研究 生物信息学不仅具有重要的理论价值 ，而且具有广阗的应用前景。生物信息学技术现 已广泛应用 于人类基因纽计划 ，生物医学、药物开发、农学、环 境监测等领域， 带来了巨大的经济效益和社会效益。 同时应加快生物信息学发展的研究 生物信息学不断分支分化 ，相继产生了基因组信息学、蛋 白质组信息学、比较基因组学、药物基因组信息学 、硅生物学等多门具体的生物信息学 随着后基因组时代的到来 ，生物信息学将获得巨大发展 ，我们应加强各门具体的生物信息医学研究，发展生物信息学的 新理论 、新 技术 、新方 法 。 参考文献 1冉景盛，姚启伦。生物信息学创新教学模式初探， 生物学通报 2 0 0 9，4 4( 1) 2张阳德( 生物信息学[ M] ( 北京: 科学出版社， 2 0 0 5: 1—1 5 3郝柏林， 张淑誉( 生物信息学手册[ M] (上海:上海科学技术出版社，2 0 0 2 :1—1 0 ( 4陈颖健(生物信息学:融合生物科学与计算机科技的新学科 [ J ] (2 0 0 3 ，7: 1 7—1 9 ( 5苏永春， 陆地， 谭小丹(关于生物信息学本科教育的思考[ J ] ( 昆明医学院学报， 2 0 0 6 ， ( 2 B ) : 7 7— 7 9 (