生物信息学

生物信息学,一个混合科学连接生物数据和技术信息存储、分配、分析来支持多个领域的科学研究,包括生物医学。生物信息学是美联储通过高通量的数据生成实验,包括基因组序列决定和测量基因表达模式。数据库项目牧师和注释数据,然后通过分发万维网。挖掘这些数据会导致科学发现和鉴定新的临床应用。特别是在医学领域,许多重要的生物信息学应用程序被发现了。例如,它是用来识别基因序列和疾病之间的相关性,来预测蛋白质结构从氨基酸序列,帮助设计的小说药物,并调整基于患者的治疗方法DNA序列(药物基因组学)。

生物信息学的数据

生物信息学的经典数据包括完整基因或基因组的DNA序列;蛋白质的氨基酸序列;和蛋白质的三维结构,核酸和protein-nucleic酸复合物。额外的“组学”数据流包括:转录组的模式核糖核酸从DNA合成;蛋白质组学,蛋白质的分布细胞;interactomics,蛋白质和protein-nucleic酸相互作用的模式;和代谢组学的性质和交通模式转换的生化途径活性小分子的细胞。在每种情况下获得有兴趣全面的为特定的、准确的数据细胞类型和识别数据内的变异模式。例如,数据可能会有根据细胞类型,数据收集的时间(在细胞周期、昼夜、季节或年度变化),发展阶段,和各种外部条件。宏基因组和宏蛋白质组学这些测量扩展到一个全面的描述生物在环境样品,如在一桶海水或土壤样本。

推动了生物信息学的加速度数据生成过程生物学。基因组测序方法显示最戏剧性的效果。1999年,核酸序列档案包含35亿核苷酸,略高于单一的长度人类基因组;十年后他们包含超过2830亿个核苷酸,大约95个人类基因组的长度。美国国立卫生研究院的挑战研究者设定好目标,人类基因组的测序成本减少到1000美元;这将使DNA测序更负担得起的和实用的工具美国医院和诊所,使它成为一个标准的组成部分诊断。

存储和检索数据

在生物信息学中,数据银行用于存储和组织数据。许多这些实体收集DNA和RNA序列的科学论文和基因组项目。许多数据库是国际的手中财团。举个例子,一个顾问委员会的成员组成的欧洲分子生物学实验室核酸序列数据库(EMBL-Bank)在英国央行(Bank of Japan)的DNA数据(DDBJ)和基因库的国家生物技术信息中心(NCBI)美国负责国际合作(INSDC)核苷酸序列数据库。以确保序列数据是可以免费得到的,科学期刊要求新核苷酸序列存入一个公开访问数据库作为发表的一篇文章的条件。(类似条件适用于核酸和蛋白质结构。)也存在基因组浏览器的数据库汇集所有可用的特定基因组和分子信息物种。

主要的生物大分子结构的数据库全球蛋白质数据银行(wwPDB)共同研究合作实验室的结构生物信息学(RCSB)在美国,蛋白质数据银行欧洲欧洲生物信息学研究所(PDBe)在英国,日本Ōsaka大学和蛋白质数据银行。wwPDB伙伴的主页包含链接到数据文件本身,解释性和教程材料(包括新闻),设施沉积新条目,专门搜索软件用于检索结构。

从数据档案信息检索利用标准按关键字工具,数据项的识别;例如,一个可以输入“aardvark肌红蛋白”在谷歌和检索分子的氨基酸序列。其他算法搜索数据银行检测数据项之间的相似之处。例如,一个标准的问题是探针序列数据库感兴趣的基因或蛋白质序列以检测实体相似的序列。