生物信息學論文

1、 生物信息學研究現狀及就業(yè)前景分析生物技術1班20117801109江雪生物信息學，顧名思義，是一門生物學與數學、計算機科學交叉的學科。最早接觸生物信息學是在大二申請SIT項目時，我們的課題是對水稻中內生放線菌拮抗稻瘟病作用的研究，在前期確定研究路線構建研究思路時，我閱讀了大量文獻，發(fā)現相關領域的文獻都涉及了系統(tǒng)進化樹的構建，彼時，對于那些圖的了解我還只停留在可以看出各物種間親緣關系的遠近的層面，而不知道是如何畫出來的。而本學期在譚老師的教授下，我不僅對這些軟件可以熟練運用，也在譚老師的啟蒙下開啟了對生物信息學探索的興趣，以下是我對國內生物信息學研究現狀及就業(yè)前景的分析，這對我們將來從事相關行

2、業(yè)提供客觀的基礎。一、內涵生物信息學是80年代未隨著人類基因組計劃（Human genome project)的啟動而興起的一門新的交叉學科。它通過對生物學實驗數據的獲取、加工、存儲、檢索與分析，進而達到揭示數據所蘊含的生物學意義的目的。由于當前生物信息學發(fā)展的主要推動力來自分子生物學，生物信息學的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存儲、分類、檢索和分析等方面，所以目前生物信息學可以狹義地定義為：將計算機科學和數學應用于生物大分子信息的獲取、加工、存儲、分類、檢索與分析，以達到理解這些生物大分子信息的生物學意義的交叉學科。事實上，它是一門理論概念與實踐應用并重的學科。生物信

3、息學旨在揭示“基因組信息結構的復雜性及遺傳語言的根本規(guī)律”，是21世紀自然科學和技術科學領域中“基因組”、“信息結構”、和“復雜性”這3個重大科學問題的有機結合。二、發(fā)展歷程 迄今為止，生物信息學的發(fā)展主要經歷了3個階段：最初是前基因組時代，其研究方向主要集中在生物學數據庫的構建，檢索工具的開發(fā)和應用以及對DNA和蛋白質序列的對比和分析；第2個階段，即基因組時代，這一階段工作主要集中在對核苷酸序列的測定、分析以及發(fā)現新基因，還包括基于網絡和交互界面的大量數據庫的開發(fā)和應用以及對基因組序列信息的提取分析等；隨著2006年人類基因組圖譜的繪制完成，生物信息學的發(fā)展進入當前的后基因組時代，這個時期主

4、要的工作包括蛋白質組學的研究、表觀組學、疾病表型組學及人類基因組注釋等的研究。在后基因組時代，如何快速準確地獲取生物體的遺傳信息仍然是生命科學的研究中的一個重要問題。三、國內生物信息學的研究現狀 近幾年來，國內對生物信息學的研究方向涉及到基因組、轉錄組、蛋白組、疾病表型組、表觀遺傳組及進化組等；同時，結合網絡模型，又從中延伸出對各種組學中組件間的網路進行研究，比如蛋白質相互作用網絡，轉錄調控網絡，以及雙色網絡等等。隨著第2代、第3代測序的發(fā)展，大量數據的產生，又進一步深化了對各種組學的研究和認識。1、 基因組研究：測序與拼接的物種低到微生物、微生物群落，高到動植物的全基因組，甚至開始對多倍體小

5、麥進行測序和拼接；測序和拼接技術的發(fā)展對基因的注釋、重注釋以及對基因差異表達分析提供了足夠多的數據；基因的重注釋及功能的研究對于基因相互作用的研究提供了足夠多的證據。2、 轉錄組研究：其中很大一部分是對非編碼RNA的研究，基因組中的非編碼序列是可以表達的，其表達產物是非編碼RNA，與其相應的基因就稱為非編碼基因。越來越多的事實證明非編碼RNA具有重要的生物學功能。非編碼RNA通過不同的模式發(fā)揮功能，如調解轉錄模式，調解蛋白活力，改變RNA的加工方式等。非編碼RNA的發(fā)現和功能研究使研究者從更高的層次對基因組的功能元件及組織的機制進行認識。3、 蛋白組學研究：包括蛋白質結構預測、基于結構預測蛋白

6、質功能以及蛋白質結構異常與疾病等。對疾病表型組的研究有復雜疾病、復雜疾病與計算系統(tǒng)生物學、計算醫(yī)學、個人醫(yī)學等。表觀遺傳組包括磷酸化修飾、組蛋白甲基化修飾等。進化組中有對microRNA進化的研究、物種親緣關系的研究。4、 功能基因組研究：通過基因芯片、蛋白質組學技術以及RNA-seq等技術，研究特定組織和特定時期的基因表達，從而進一步根據這些資料來發(fā)展相應的算法進行分析，得到復雜的生物網絡。如：蛋白質-蛋白質相互作用的網絡、基因表達調控網絡等。將雙色網絡的概念運用到生物網絡的分析中，通過整合非編碼RNA以及蛋白質相關的網絡調控信息，可對復雜的生物網絡有更深入的認識。四、國內生物信息學就業(yè)前景

7、分析：1、就業(yè)排名：據專業(yè)網站統(tǒng)計分析，生物信息學專業(yè)就業(yè)前景最好的地區(qū)是：上海。在"生物科學類"中排名第 2 ，在整個理學大類中排名第 5 位。2.薪酬待遇：3、就業(yè)方向：本專業(yè)學生畢業(yè)后可在各級生物信息學的研究機構、高等學校、企事業(yè)單位以及在研究和成果產業(yè)化過程中涉及到生物信息學的相關部門，從事科學研究、教學和管理工作4、 市場需求變化：以上分析結果表明，生物信息學的就業(yè)前景在理學專業(yè)里比較可觀，并且有十分可觀的前景。結合我國現階段的研究現狀，經過十幾年或更長的時間的努力，我國成為生物信息學研究強國，是完全有可能的。且信息學的商業(yè)價值十分顯著。國外很多大學，研究機構，軟件公司甚至政府機構紛紛成立各種生物信息機構，建立自立的生物信息集成系統(tǒng)，研制這方面的軟件，重金招聘人才，期望從中獲取更多的生物信息和數據加以