基因組測序-課程中心-山東大學課件

生物信息學什么是生物信息學魏天迪2017.2.21生物信息學魏天迪考試情況2011級上機考試8384.588898990909395959999100100100100考試情況2011級上機考試83考試情況2012級上機考試778083848488909294959797100100考試情況2012級上機考試77考試情況2013級上機考試6672728089909192949699100100100100考試情況2013級上機考試66課程中心課程中心什么是生物信息學什么是生物信息學生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1866年，奧地利人孟德爾根據(jù)實驗結果提出了基因是以實物存在的假說；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1871年，瑞士人Miescher從白細胞細胞核中分離出脫氧核糖核酸（DNA）；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1944年，美國人阿弗萊、麥克李沃和麥克卡三人通過實驗證明DNA是生物的遺傳物質；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1944年，美國人Chargaff發(fā)現(xiàn)DNA中鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）數(shù)量相等，腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）數(shù)量相等；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1953年，英國人Watson和Crick在Nature雜志上發(fā)表了DNA的雙螺旋結構模型；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：WatsonCrickWilkinsFranklin生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1962年，Watson，Crick和Wilkins因發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋三維結構共同獲得了諾貝爾生理學醫(yī)學獎。WatsonC生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1954年，Crick提出了中心法則“DNA->RNA->蛋白質”；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1966年，美國人Nirenberg和Khorana破譯了全部遺傳密碼字典的64個密碼子。生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的萌生：

1956年，美國田納西州的蓋特林堡召開了“生物學中信息理論研討會”；

1979年，美國洛斯阿拉莫斯實驗室建立了GenBank數(shù)據(jù)庫；

1982年，歐洲分子生物學實驗室（EMBL）建立了核酸序列數(shù)據(jù)庫；

1984年，日本建立了核酸序列數(shù)據(jù)庫DDBJ；

90年代初，三大核酸數(shù)據(jù)庫開始資源共享，聯(lián)合成立了國際核苷酸序列數(shù)據(jù)庫；

1987年，美國學者林華安首創(chuàng)了“bioinformatics”一詞，“compbio”->“bioinformatique”->“bio-informatics”；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的萌生：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展人類基因組計劃：

1990年，國際人類基因組計劃啟動，預算30億美元，被譽為生命科學“阿波羅登月計劃”，參與國：美、英、日、德、法；

1997年，在耗費了巨額資金和一半預定時間之后，僅完成了3%的工作；

1998年，CraigVenter創(chuàng)立Celera公司；

1999年，Celera公司在無政府資助下，趕超了多國合作小組；

1999年，中國加入多國合作小組，負責測定基因組全部序列的1％；

2000年，在美國總統(tǒng)克林頓的協(xié)調(diào)下，Celera公司與多國合作小組合作，宣布完成了人類基因組草圖的90％；

2001年，完成了人類基因組草圖的99％，Celera公司與多國合作小組合作幾乎同時分別在Science和Nature上獨立發(fā)表自己的草圖；

2003年，人類基因組序列圖繪制成功，徹底完成。生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展人類基因組計劃：生物信息學的定義美國國家基因研究中心：生物信息學是一個代表生物學、數(shù)學和計算機科學的綜合力量的新興學科。美國喬治亞理工大學：生物信息學是采用數(shù)學、統(tǒng)計學和計算機等方法分析生物學、生物化學和生物物理學數(shù)據(jù)的一門綜合性學科。美國密蘇里大學：生物信息學是獲知、管理和處理生物信息的科學與技術。美國加州大學洛杉磯分校：生物信息學是對生物信息和生物學系統(tǒng)內(nèi)在結構的研究，它將大量系統(tǒng)的生物學數(shù)據(jù)與數(shù)學和計算機科學的分析理論及使用工具聯(lián)系起來。中國軍事醫(yī)學科學院歐陽曙光：生物信息學是研究生物信息的采集、處理、儲存、傳布、分析和揭示的科學，它通過綜合數(shù)學、計算機科學與工程學、生物學的工具和技術，揭示大量而復雜的的生物數(shù)據(jù)所賦有的生物學奧秘。山東大學生院魏天迪：生物信息學是用計算機解決生物問題。生物信息學的定義美國國家基因研究中心：生物信息學是一個代表生生物信息學的發(fā)展方向一、算法、軟件和數(shù)據(jù)庫的開發(fā)背景：數(shù)學、物理、計算機科學例如：重復序列蛋白質模板拼接建模算法

EnsemLoc蛋白質亞細胞定位軟件

TollML和LRRML數(shù)據(jù)庫二、算法、軟件和數(shù)據(jù)庫的應用背景：生物、醫(yī)學、化學例如：Toll樣受體及相關蛋白質的結構、功能與進化學的研究生物信息學的發(fā)展方向一、算法、軟件和數(shù)據(jù)庫的開發(fā)BioinformaticsNucleicacidProteinOthersSequencingDatabaseTranscriptionalregulationpredictionGenepredictionMolecularevolutionRNAsecondarystructurepredictionGenomicsDatabaseSecondary/3DstructurepredictionDockingMoleculardynamicssimulationsMoleculardesignDrugdesignProteomicsMetabolicnetworkSystemmodelingBioimaging生物信息學的研究對象BioinformaticsNucleicacid基因組測序基因組測序基因組測序測序儀：2000年，熒光自動測序儀（第一代）；當前，高通量測序儀（第二代）基因組測序測序儀：2000年，熒光自動測序儀（第一代）；當前基因組測序基因組測序基因組測序2012年2月英國牛津納米孔公司發(fā)布公告稱，兩年內(nèi)將推出U盤測序儀產(chǎn)品MinION，個人基因組的測序將在15分鐘內(nèi)完成。2014年初兌現(xiàn)承諾，目前產(chǎn)品正在試用期，價格為1000美金左右。2014年6月美國羅氏公司以3.5億美金收購了納米孔公司?；蚪M測序2012年2月英國牛津納米孔公司發(fā)布公告稱，兩年內(nèi)基因組測序2013年11月25日，MinION試用計劃啟動。參與者須支付1000美元的押金以及運費，而后將收到一臺MinION測序儀，包括測序USB裝置、流動槽和軟件。2014年2月18日，牛津納米孔公司公布了首批測序數(shù)據(jù)。文庫制備的基本步驟是從高分子量DNA開始的，片段化DNA，無需大小選擇，再連接接頭。納米孔中的酶使其變成單鏈DNA，再通過納米孔。隨著單鏈DNA通過納米孔，測序系統(tǒng)根據(jù)電流變化確定DNA序列?；蚪M測序2013年11月25日，MinION試用計劃啟動。生物數(shù)據(jù)庫1.核酸數(shù)據(jù)庫國際核苷酸序列數(shù)據(jù)庫2.蛋白質數(shù)據(jù)庫=3.蛋白質結構數(shù)據(jù)庫4.其他專項生物數(shù)據(jù)庫生物數(shù)據(jù)庫1.核酸數(shù)據(jù)庫2.蛋白質數(shù)據(jù)庫=3.蛋白質結基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法基因預測外部預測法基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法基于其他大量已知基因情況的核酸序列（基因組），對目標核酸序列進行相似性搜索。基因預測外部預測法基于其他大量已知基因情況的核酸序列（基因組基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因本身的序列特征進行基因預測。GENSCAN基因預測外部預測法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因本身的序列特征進行基因預測。內(nèi)含子

5‘GT…AG3’基因預測外部預測法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法根據(jù)自然選擇的原理，基因區(qū)域的變異率應該遠低于其他區(qū)域。很多物種的基因組已被完全測序，這樣，比較相關物種基因組，保守區(qū)也就是潛在的基因區(qū)?；蝾A測外部預測法根據(jù)自然選擇的原理，基因區(qū)域的變異率應該遠基因表達調(diào)控分析四個水平上的基因表達調(diào)控：轉錄水平、轉錄后水平、翻譯水平、翻譯后水平。山東大學數(shù)學學院李國君教授：BOBRO–ABOTTLENECKBROCKENTOOLFORMOTIFFINDINGNucleicAcidsResearch(IF7.5)/~maqin/motif_finding/index.html基因表達調(diào)控分析四個水平上的基因表達調(diào)控：轉錄水平、轉錄后水RNA二級結構預測長鏈非編碼RNA或tRNA可通過自身堿基互補形成二級結構，如三葉草結構，來行使調(diào)解蛋白質功能的功能。RNA二級結構預測長鏈非編碼RNA或tRNA可通過自身堿基互蛋白質三維結構蛋白質四個水平上的結構：蛋白質三維結構蛋白質四個水平上的結構：蛋白質三維結構allbetaalpha+betaallalpha蛋白質三維結構allbeta蛋白質二級結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其二級結構。常用軟件：PSIPRED,APSSP2,NNPREDICT,PREDICTPROTEIN蛋白質二級結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其二級結構蛋白質三維結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其三維結構。三類方法：1.同源建模法；2.穿線法；3.從頭預測法。前兩類方法合稱為基于模板法。MEAKIVKVLDSSRCEDGFGKKRKRAASYAAYVTGVSCAKLQNVPPPNGQCQIPDKRRRLEGENKLSAYENRSGKALVRYYTYFKKTGIAKRVMMYENGEWNDLPEHVICAIQNELEEKSAAIEFKLCGHSFILDFLHMQRLDMETGAKTPLAWIDNAGKCFFPEIYESDERTNYCHHKCVEDPKQNAPHDIKLRLEIDVNGGETPRLNLEECSDESGDNMMDDVPLAQRSSNEHYDEATEDSCSRKLEAAVSKWDETDAIVVSGAKLTGSEVLDKDAVKKMFAVGTASLGHVPVLDVGRFSSEIAEARLALFQKQVEITKKHRGDANVRYAWLPAKREVLSAVMMQGLGVGGAFIRKSIYGVGIHLTAADCPYFSARYCDVDENGVRYMVLCRVIMGNMELLRGDKAQFFSGGEEYDNGVDDIESPKNYIVWNINMNTHIFPEFVVRFKLSNLPNAEGNLIAKRDNSGVTLEGPKDLPPQLESNQGARGSGSANSVGSSTTRPKSPWMPFPTLFAAISHKVAENDMLLINADYQQLRDKKMTRAEFVRKLRVIVGDDLLRSTITTLQNQPKSKEIPGSIRDHEEGAGGL蛋白質三維結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其三維結構蛋白質三維結構預測同源建模法：相似的氨基酸序列對應著相似的蛋白質結構。蛋白質三維結構預測同源建模法：相似的氨基酸序列對應著相似的蛋蛋白質三維結構預測穿線法：不相似的氨基酸序列也可能對應著相似的蛋白質結構。蛋白質三維結構預測穿線法：不相似的氨基酸序列也可能對應著相似蛋白質三維結構預測穿線法：不相似的氨基酸序列也可能對應著相似的蛋白質結構。已知結構的蛋白質約10萬，不同的結構拓撲1313。蛋白質三維結構預測穿線法：不相似的氨基酸序列也可能對應著相似蛋白質三維結構預測從頭預測法：1973年Anfinsen《科學》：蛋白質的三維結構決定于自身的基酸序列，并且處于最低自由能狀態(tài)。由于運算量和準確度的問題，只適合幾十個氨基酸長的蛋白質。蛋白質三維結構預測從頭預測法：1973年Anfinsen蛋白質對接對接要考慮的三個因素：1.幾何形狀互補；2.分子表面電荷互補；3.疏水作用。蛋白質－蛋白質對接蛋白質對接對接要考慮的三個因素：蛋白質－蛋白質對接蛋白質對接對接要考慮的三個因素：1.幾何形狀互補；2.分子表面電荷互補；3.疏水作用。小分子化合物－蛋白質對接蛋白質對接對接要考慮的三個因素：小分子化合物－蛋白質對接分子動力學模擬1ns100cpu5h分子動力學模擬1nsVirtualscreeningLibraryofchemicalcompounds虛擬分子篩選計算機輔助藥物設計VirtualscreeningLibraryofch分子進化DNA在進化過程中積累突變，導致了不同株系后代DNA，RNA和蛋白質序列的分歧。這個原則可以被用來構建系統(tǒng)發(fā)生樹。由于內(nèi)部突變率和選擇性限制的差異，不同的大分子序列進化速率不同，使得對密切相關和遠距離相關的生物體都可以進行系統(tǒng)發(fā)生分析。分子進化DNA在進化過程中積累突變，導致了不同株系后代DNA代謝網(wǎng)絡代謝網(wǎng)絡是決定細胞生理、生化特性的一整套代謝過程和物理過程。通過對代謝網(wǎng)絡的研究（構建網(wǎng)絡、拓撲分析、代謝流分析）能更好地了解生物體代謝過程,并利用這一過程促進藥物設計、發(fā)酵工程和微生物工程等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。圖表理論代謝網(wǎng)絡代謝網(wǎng)絡是決定細胞生理、生化特性的一整套代謝過程和物生物信息學什么是生物信息學魏天迪2017.2.21生物信息學魏天迪考試情況2011級上機考試8384.588898990909395959999100100100100考試情況2011級上機考試83考試情況2012級上機考試778083848488909294959797100100考試情況2012級上機考試77考試情況2013級上機考試6672728089909192949699100100100100考試情況2013級上機考試66課程中心課程中心什么是生物信息學什么是生物信息學生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1866年，奧地利人孟德爾根據(jù)實驗結果提出了基因是以實物存在的假說；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1871年，瑞士人Miescher從白細胞細胞核中分離出脫氧核糖核酸（DNA）；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1944年，美國人阿弗萊、麥克李沃和麥克卡三人通過實驗證明DNA是生物的遺傳物質；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1944年，美國人Chargaff發(fā)現(xiàn)DNA中鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）數(shù)量相等，腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）數(shù)量相等；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1953年，英國人Watson和Crick在Nature雜志上發(fā)表了DNA的雙螺旋結構模型；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：WatsonCrickWilkinsFranklin生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1962年，Watson，Crick和Wilkins因發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋三維結構共同獲得了諾貝爾生理學醫(yī)學獎。WatsonC生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1954年，Crick提出了中心法則“DNA->RNA->蛋白質”；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：

1966年，美國人Nirenberg和Khorana破譯了全部遺傳密碼字典的64個密碼子。生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學產(chǎn)生的背景：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的萌生：

1956年，美國田納西州的蓋特林堡召開了“生物學中信息理論研討會”；

1979年，美國洛斯阿拉莫斯實驗室建立了GenBank數(shù)據(jù)庫；

1982年，歐洲分子生物學實驗室（EMBL）建立了核酸序列數(shù)據(jù)庫；

1984年，日本建立了核酸序列數(shù)據(jù)庫DDBJ；

90年代初，三大核酸數(shù)據(jù)庫開始資源共享，聯(lián)合成立了國際核苷酸序列數(shù)據(jù)庫；

1987年，美國學者林華安首創(chuàng)了“bioinformatics”一詞，“compbio”->“bioinformatique”->“bio-informatics”；生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展生物信息學的萌生：生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展人類基因組計劃：

1990年，國際人類基因組計劃啟動，預算30億美元，被譽為生命科學“阿波羅登月計劃”，參與國：美、英、日、德、法；

1997年，在耗費了巨額資金和一半預定時間之后，僅完成了3%的工作；

1998年，CraigVenter創(chuàng)立Celera公司；

1999年，Celera公司在無政府資助下，趕超了多國合作小組；

1999年，中國加入多國合作小組，負責測定基因組全部序列的1％；

2000年，在美國總統(tǒng)克林頓的協(xié)調(diào)下，Celera公司與多國合作小組合作，宣布完成了人類基因組草圖的90％；

2001年，完成了人類基因組草圖的99％，Celera公司與多國合作小組合作幾乎同時分別在Science和Nature上獨立發(fā)表自己的草圖；

2003年，人類基因組序列圖繪制成功，徹底完成。生物信息學的產(chǎn)生和發(fā)展人類基因組計劃：生物信息學的定義美國國家基因研究中心：生物信息學是一個代表生物學、數(shù)學和計算機科學的綜合力量的新興學科。美國喬治亞理工大學：生物信息學是采用數(shù)學、統(tǒng)計學和計算機等方法分析生物學、生物化學和生物物理學數(shù)據(jù)的一門綜合性學科。美國密蘇里大學：生物信息學是獲知、管理和處理生物信息的科學與技術。美國加州大學洛杉磯分校：生物信息學是對生物信息和生物學系統(tǒng)內(nèi)在結構的研究，它將大量系統(tǒng)的生物學數(shù)據(jù)與數(shù)學和計算機科學的分析理論及使用工具聯(lián)系起來。中國軍事醫(yī)學科學院歐陽曙光：生物信息學是研究生物信息的采集、處理、儲存、傳布、分析和揭示的科學，它通過綜合數(shù)學、計算機科學與工程學、生物學的工具和技術，揭示大量而復雜的的生物數(shù)據(jù)所賦有的生物學奧秘。山東大學生院魏天迪：生物信息學是用計算機解決生物問題。生物信息學的定義美國國家基因研究中心：生物信息學是一個代表生生物信息學的發(fā)展方向一、算法、軟件和數(shù)據(jù)庫的開發(fā)背景：數(shù)學、物理、計算機科學例如：重復序列蛋白質模板拼接建模算法

EnsemLoc蛋白質亞細胞定位軟件

TollML和LRRML數(shù)據(jù)庫二、算法、軟件和數(shù)據(jù)庫的應用背景：生物、醫(yī)學、化學例如：Toll樣受體及相關蛋白質的結構、功能與進化學的研究生物信息學的發(fā)展方向一、算法、軟件和數(shù)據(jù)庫的開發(fā)BioinformaticsNucleicacidProteinOthersSequencingDatabaseTranscriptionalregulationpredictionGenepredictionMolecularevolutionRNAsecondarystructurepredictionGenomicsDatabaseSecondary/3DstructurepredictionDockingMoleculardynamicssimulationsMoleculardesignDrugdesignProteomicsMetabolicnetworkSystemmodelingBioimaging生物信息學的研究對象BioinformaticsNucleicacid基因組測序基因組測序基因組測序測序儀：2000年，熒光自動測序儀（第一代）；當前，高通量測序儀（第二代）基因組測序測序儀：2000年，熒光自動測序儀（第一代）；當前基因組測序基因組測序基因組測序2012年2月英國牛津納米孔公司發(fā)布公告稱，兩年內(nèi)將推出U盤測序儀產(chǎn)品MinION，個人基因組的測序將在15分鐘內(nèi)完成。2014年初兌現(xiàn)承諾，目前產(chǎn)品正在試用期，價格為1000美金左右。2014年6月美國羅氏公司以3.5億美金收購了納米孔公司?；蚪M測序2012年2月英國牛津納米孔公司發(fā)布公告稱，兩年內(nèi)基因組測序2013年11月25日，MinION試用計劃啟動。參與者須支付1000美元的押金以及運費，而后將收到一臺MinION測序儀，包括測序USB裝置、流動槽和軟件。2014年2月18日，牛津納米孔公司公布了首批測序數(shù)據(jù)。文庫制備的基本步驟是從高分子量DNA開始的，片段化DNA，無需大小選擇，再連接接頭。納米孔中的酶使其變成單鏈DNA，再通過納米孔。隨著單鏈DNA通過納米孔，測序系統(tǒng)根據(jù)電流變化確定DNA序列?；蚪M測序2013年11月25日，MinION試用計劃啟動。生物數(shù)據(jù)庫1.核酸數(shù)據(jù)庫國際核苷酸序列數(shù)據(jù)庫2.蛋白質數(shù)據(jù)庫=3.蛋白質結構數(shù)據(jù)庫4.其他專項生物數(shù)據(jù)庫生物數(shù)據(jù)庫1.核酸數(shù)據(jù)庫2.蛋白質數(shù)據(jù)庫=3.蛋白質結基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法基因預測外部預測法基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法基于其他大量已知基因情況的核酸序列（基因組），對目標核酸序列進行相似性搜索?；蝾A測外部預測法基于其他大量已知基因情況的核酸序列（基因組基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因本身的序列特征進行基因預測。GENSCAN基因預測外部預測法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因本身的序列特征進行基因預測。內(nèi)含子

5‘GT…AG3’基因預測外部預測法不與其他核酸序列進行比較，根據(jù)不同物種基因基因預測外部預測法從頭預測法比較基因組法根據(jù)自然選擇的原理，基因區(qū)域的變異率應該遠低于其他區(qū)域。很多物種的基因組已被完全測序，這樣，比較相關物種基因組，保守區(qū)也就是潛在的基因區(qū)?；蝾A測外部預測法根據(jù)自然選擇的原理，基因區(qū)域的變異率應該遠基因表達調(diào)控分析四個水平上的基因表達調(diào)控：轉錄水平、轉錄后水平、翻譯水平、翻譯后水平。山東大學數(shù)學學院李國君教授：BOBRO–ABOTTLENECKBROCKENTOOLFORMOTIFFINDINGNucleicAcidsResearch(IF7.5)/~maqin/motif_finding/index.html基因表達調(diào)控分析四個水平上的基因表達調(diào)控：轉錄水平、轉錄后水RNA二級結構預測長鏈非編碼RNA或tRNA可通過自身堿基互補形成二級結構，如三葉草結構，來行使調(diào)解蛋白質功能的功能。RNA二級結構預測長鏈非編碼RNA或tRNA可通過自身堿基互蛋白質三維結構蛋白質四個水平上的結構：蛋白質三維結構蛋白質四個水平上的結構：蛋白質三維結構allbetaalpha+betaallalpha蛋白質三維結構allbeta蛋白質二級結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其二級結構。常用軟件：PSIPRED,APSSP2,NNPREDICT,PREDICTPROTEIN蛋白質二級結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其二級結構蛋白質三維結構預測已知一個蛋白質的氨基酸序列，預測其三維結構。三類方法：1.同源建模法；2.穿線法；3.從頭預測法。前兩類方法合稱為基于模板法。MEAKIVKVLDSSRCEDGFGKKRKRAASYAAYVTGVSCAKLQNVPPPNGQCQIPDKRRRLEGENKLSAYENRSGKALVRYYTYFKKTGIAKRVMMYENGEWNDLPEHVICAIQNELEEKSAAIEFKLCGHSFILDFLHMQRLDMETGAKTPLAWIDNAGKCFFPEIYESDERTNYCHHKCVEDPKQNAPHDIKLRLEIDVNGGETPRLNLEECSDESGDNMMDDVPLAQRSSNEHYDEATEDSCSRKLEAAVSKWDETDAIVVSGAKLTGSEVLDKDAVKKMFAVGTASLGHVPVLDVGRFSSEIAEARLALFQKQVEIT