生物信息学数据库资源

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1、 提 纲 : n 模 式 生 物 测 序n 3大 核 酸 数 据 库n 蛋 白 质 数 据 库 提 纲 : n 模 式 生 物 测 序n 3大 核 酸 数 据 库n 蛋 白 质 数 据 库 human Arabidopsis Thermotoga maritimaEscherichia coliBuchnerasp. APS Rickettsia prowazekiiUreaplasma urealyticum Bacillus subtilis Drosophila melanogasterThermoplasma acidophilumPlasmodium falciparum Helic

2、obacter pylori mouse Caenorhabitis elegans rat Borrelia burgorferiBorrelia burgorferi Aquifex aeolicus Neisseria meningitidis Z2491 Mycobacterium tuberculosis 模 式 生 物 基 因 组 计 划 酵 母 、 线 虫 、 果 蝇 、 细 菌 、 拟 南 芥 等 共 约已 完 成 ， 正 在 进 行 。 目 前 总 量 已 达 碱 基 对 ！ virusesplasmids bacteriafungi plantsalgaeinsectsmo

3、llusksreptilesbirdsmammalsGenome sizes in nucleotide pairs (base-pairs) 104 108105 106 107 10111010109bony fishamphibians 不 具 有 细 胞 形 态 结 构 ， 仅 由 核 酸 和 蛋 白 质 构 成 ； 如 ： 人 艾 滋 病 毒 HIV、 SARS冠 状 病 毒 体 积 小 ， 10 300nm； 严 格 的 专 性 细 胞 内 寄 生 ； 对 抗 生 素 不 敏 感 。 电 子 显 微 镜 下 的 SARS冠 状 病 毒100nm Escherichia coli大

4、肠 杆 菌大 肠 杆 菌 是 研 究 得 最 为 详 尽 的 一 个 模 式 生 物 。 这 种只 有 1.6微 米 长 的 、 可 以 迅 速 繁 殖 的 单 细 胞 原 核 生 物 ，已 经 成 为 实 验 室 和 基 因 工 程 的 重 要 工 具 。Escherichia coli O157:H7Escherichia coli K12 Saccharomyces cerevisiae酿 酒 酵 母真 菌 界 的 单 细 胞 真 核 生 物 ， 它 的 全 基 因 组已 在 1996年 测 定 。 秀 丽 线 虫 Caenorhabditis elegans一 种 透 明 的 、 生

5、活 在 海 滩 泥 沙 中 的 小 虫 。 细 胞 数 目 一 定 ： 成 虫 细 胞 数 目 只 有 959个 ， 其 中 包 括 302个 神 经 元 ； 有 6条 染 色 体 ， 全 基 因 组 于 1998年 测 定 ， 长 9.7Mb Drosophila melanogaster果 蝇繁 殖 很 快 、 容 易 诱 发 变 异 的 小 昆 虫 。总 长 达 1.8亿 核 苷 酸 。 Arabidopsis thaliana拟 南 芥个 体 生 活 周 期 只 有 6周 的 十 字 花 科小 草 ， 是 一 种 理 想 的 模 式 植 物 。 Oryza sativa水 稻单 子 叶

6、 植 物 模 式 植 物 ， 390-430MB 1个 受 精 卵 在 24小 时 内 分 裂 到 各 种 器 官 初 具 雏 形 的 程 度 ； 身 体 透 明 的 小 鱼 ， 生 活 周 期 约 3个 月 ， 是 研 究 脊 椎 动 物 发 育过 程 的 良 好 对 象 。 基 因 组 大 小 与 人 类 相 近 ， 约 30亿 个 核 苷 酸 对 ； 提 纲 : n 模 式 生 物 测 序n 3大 核 酸 数 据 库n 蛋 白 质 数 据 库 主 要 的 数 据 库 资 源 核 酸 序 列 数 据 库 主 要 有 GenBank, EMBL, DDBJ等 . 蛋 白 质 序 列 数 据

7、库 主 要 有 SWISS-PROT, PIR, TrEMBL等 ， 蛋 白 结 构 数 据 库 有 PDB, MMDB等 ， 与 基 因 组 有 关 的 数 据 库 还 有 dbEST, OMIM等 ， 3大 核 酸 数 据 库 基 因 组 数 据 库 的 相 关 背 景 主 要 的 基 因 组 数 据 库 资 源 重 点 介 绍 GenBank ATTGACTAPrimary vs. Derivative DatabasesACGTGCTTGACA CGTGAATTGACTA TATAGCCGACGTGCACGTGCACGTGCTTGACA TTGACATTGACACGTGA CGTGAC

8、GTGA ATTGACTAATTGACTA ATTGACTATTGACTA TATAGCCGTATAGCCGTATAGCCGTATAGCCGGenBankA AGCCG T TAGCCGTATAG C TATAGCCG ATGA CATT GAGA ATTATT CC GAGA ATTCCGAGA ATTATT CC GAGA ATTCCSequencingCenters GAGA ATTCC GAGA ATTCC UniGeneRefSeqGenomeAssemblyLabs CuratorsAlgorithms TATAGCCGAGCTCCGATACCGATGACAA DNA序 列 数 据

9、 库 最 早 于 1982年 在 欧 洲 分 子 生 物 学 实验 室 诞 生 ， 随 即 就 开 始 了 一 个 数 据 库 爆 炸 的 时 代 。 此 后 不 久 因 一 项 美 国 国 家 健 康 研 究 中 心 与 洛 斯 阿拉 莫 斯 国 家 实 验 室 的 合 同 而 诞 生 了 GenBank。 日 本 的 DNA数 据 库 （ DDBJ） ， 在 几 年 后 加 入 了 数 据收 集 的 合 作 。基 因 组 数 据 库 的 发 展 历 史 基 因 组 数 据 库 的 发 展 历 史 1988年 一 次 三 方 会 议 之 后 （ 现 在 称 之 为 “ 国 际 DNA序 列

10、数 据 库 合 作 计 划 ” ） 达 成 协 议 ， 对 数 据 库 的记 录 采 用 共 同 的 格 式 现 在 三 个 中 心 都 收 集 直 接 提 交 的 数 据 ， 并 在 三 者之 间 发 布 。 三 大 基 因 数 据 库 GenbankGenbank库 包 含 了 所 有 已 知 的 核 酸 序 列 和 蛋 白 质 序 列 ， 以 及 与它 们 相 关 的 文 献 著 作 和 生 物 学 注 释 。 它 是 由 美 国 国 立 生 物 技 术信 息 中 心 (The National Center for Biotechnology Information, NCBI)建 立

11、 和 维 护 的 。NCBI的 网 址 是 ： http:/www.ncbi.nlm.nih.gov。 EMBL(The European Molecular Biology Laboratory )核 酸 序列 数 据 库由 欧 洲 生 物 信 息 学 研 究 所 (EBI)维 护 的 核 酸 序 列 数 据 构 成 ， 查 询检 索 可 以 通 过 通 过 因 特 网 上 的 序 列 提 取 系 统 (SRS)服 务 完 成 。数 据 库 网 址 是 ： http:/www.ebi.ac.uk/embl/。 DDBJ(DNA Data Bank of Japan)数 据 库日 本 DNA数

12、 据 仓 库 (DDBJ)也 是 一 个 全 面 的 核 酸 序 列 数 据 库 ， 与Genbank和 EMBL核 酸 库 合 作 交 换 数 据 。 使 用 其 主 页 上 提 供 的 SRS工 具 进 行 数 据 检 索 和 序 列 分 析 。DDBJ的 网 址 是 ： http:/www.ddbj.nig.ac.jp/。 GenBank PublicfreeAvailableviaInternetEMBL Data Library DDBJ (DNA Data Bank of Japan)三 大 基 因 数 据 库 之 间 的 关 系 http:/www.ncbi.nlm.nih.go

13、v/http:/www.ddbj.nig.ac.jp/searches-e.htmlhttp:/www.ebi.ac.uk/embl/ 美 国 的 核 酸 数 据 库 GenBank Banson,D.A. et al. (1998) Nucleic Acids Res. 26, 1-7 从1979年 开 始 建 设 ， 1982年 正 式 运 行 。 欧 洲 分 子 生 物 学 实 验 室 的 EMBL数 据库 也 于 1982年 开 始 服 务 。 日 本 于 1984年 开 始 建 立 国 家 级 的 核 酸数 据 库 DDBJ， 并 于 1987年 正 式 服 务 。 提 纲 : n

14、模 式 生 物 测 序n 3大 核 酸 数 据 库n 蛋 白 质 数 据 库 主 要 的 数 据 库 资 源 核 酸 序 列 数 据 库 主 要 有 GenBank, EMBL, DDBJ等 . 蛋 白 质 序 列 数 据 库 主 要 有 SWISS-PROT, PIR, TrEMBL等 ， 蛋 白 结 构 数 据 库 有 PDB, MMDB等 ， 与 基 因 组 有 关 的 数 据 库 还 有 dbEST, OMIM等 ， 1. 由 美 国 NCBI翻 译 自 GenBank的 DNA序 列 (1984年 )； 2. 在 EMBL和 GenBank数 据 库 上 均 建 立 了 镜 像 站

15、点 ； 3. 数 据 依 据 注 释 的 质 量 分 为 4类 。 网 址 ： 分 类 名 称(Name) 说 明(Comment) 记 录 数(Number of entries)PIR1 已 分 类 、 已 注 释(Classified and annotated) 13572PIR2 已 注 释 (Annotated) 69368PIR3 未 核 实 (Unverified) 7508 PIR4 未 翻 译 (Unencoded or untranslated) 196 除 了 PIR外 ， 另 一 个 重 要 的 蛋 白 质 序 列 数 据 库 则 是SwissProt。 该 数 据

16、库 由 瑞 士 日 内 瓦 大 学 于 1986年 创 建 ， 目 前 由瑞 士 生 物 信 息 学 研 究 所 和 欧 洲 生 物 信 息 学 研 究 所 EBI共同 维 护 和 管 理 。 PIR和 SwissProt是 创 建 最 早 、 使 用 最 为 广 泛 的 两个 蛋 白 质 数 据 库 。 蛋 白 质 序 列 数 据 库 TrEMBL是 从 EMBL中 的 cDNA序 列 翻译 得 到 的 。 该 数 据 库 采 用 SwissProt数 据 库 格 式 ， 包 含EMBL数 据 库 中 所 有 编 码 序 列 的 翻 译 。TrEMBL: http:/www.uniprot.

17、org/news/2004/03/02/full 主 要 的 数 据 库 资 源 核 酸 序 列 数 据 库 主 要 有 GenBank, EMBL, DDBJ等 . 蛋 白 质 序 列 数 据 库 主 要 有 SWISS-PROT, PIR, TrEMBL等 ， 蛋 白 结 构 数 据 库 有 PDB, MMDB等 ， 与 基 因 组 有 关 的 数 据 库 还 有 dbEST, OMIM等 ， 1. 目 前 最 主 要 的 蛋 白 质 分 子 结 构 数 据 库 ； 2. 1970年 代 建 立 ， 美 国 Brookhaven国 家 实 验 室 维 护 管理 ; 3. 1988年 ， 由

18、 美 国 RCSB(research collaboratory for structural biology)管 理 ； 4. 以 文 本 格 式 存 放 数 据 ， 包 括 原 子 坐 标 、 物 种 来 源 、测 定 方 法 、 提 交 者 信 息 、 一 级 结 构 、 二 级 结 构 等 ； PDB的 网 址 ： http:/www.rcsb.org/pdb(美 国 ) 如 何 Access PDB记 录 ? 如 何 Access PDB记 录 ? 如 何 Access PDB记 录 ? 如 何 Access PDB记 录 ?DownloadPDB file ViewPDB file

19、 Structure viewoptions 如 何 Access PDB记 录 ? 如 何 Access PDB记 录 ? Questions:下 列 数 据 库 分 别 是 什 么 类 型 的 数 据 库 ? GenBank, PIR, DDBJ, SWISS-PROT, PDB, EMBL, TrEMBL, PubMed的 特 点 收 录 的 文 献 多 !大 部 分 与 生 命 科 学 相 关 自 动 词 语 匹 配 链 接 点 多 ， 部 分 在 网 上 免 费 获 得 全 文 也 可 以 直 接 定 购 原 文 二 、 检 索 规 则 二 、 检 索 规 则 复 杂 检 索 限 制

20、 字 段 类 别 常 用 的 有 : Author: Bao YMau Title: stressti Tilte/Abstract： stresstitle/abstract Date: 1999:2009dp 复 杂 检 索 布 尔 逻 辑 运 算 ：AND、 OR、 NOT必 须 大 写 。逻 辑 符 的 运 算 次 序 是 从 左 至 右 ， 括 号 内 的 检 索 式 可 作 为 一 个单 元 ， 优 先 运 行 。布 尔 逻 辑 检 索 允 许 在 检 索 词 后 面 附 加 字 段 标 识例 如 ： riceti AND Bao YMau AND 2008:2009dp Ques

21、tion1:如 何 查 找 由 Zhu J实 验 室 于 2005以 后 发 表 的 , 题 目 中 显 示 关 于水 稻 的 文 献 ? Question 2:如 ： 我 要 查 找 BaoYM在 Nature或 Science上 发 表 的 论 文1 Bao YMau AND (NatureJournal OR ScienceJournal) 2 Bao YMau AND Nature OR ScienceJournal 3 Bao YMau AND NatureJournal OR ScienceJournal4 Bao YMau AND (Nature OR Science)Journ

22、al哪 一 个 检 索 语 言 是 正 确 的 ? 在 PubMed页 面 上 选 择 Advanced Search: 在 PubMed页 面 上 选 择 Advanced Search: 在 PubMed页 面 上 选 择 Limits: 在 PubMed页 面 上 选 择 Limits: 如 何 获 取 GenBank中 的 序 列 ? 同 样 存 在 限 制 字 段 :常 用 的 有 : Author: Xing JYau title: BMAL1ti organism: pigorganism或 者 直 接 输 入 : Accession: HQ657211Accession Gen

23、e Name: BMAL1Gene Name Protein Name: BMAL1 Protein Name如 : Xing JYau AND BMAL1ti AND pigorganism如 果 没 有 限 定 ， 就 是 任 意 字 段 。如 何 获 取 GenBank中 的 序 列 ? Question:查 找 Xing JY发 布 的 DNA序 列 . 查 找 蛋 白 质 序 列 : 查 找 EST序 列 : 查 找 Structure: 查 找 Structure: 查 找 Unigene UniGene is an experimental system for automati

24、cally partitioning GenBank sequences into a non-redundant set of gene-oriented clusters. Each UniGene cluster contains sequences that represent a unique gene, as well as related information such as the tissue types in which the gene has been expressed and map location. UniGene 是 非 冗 余 的 某 个 基 因 的 集 合 ,包 含 了 该 基 因 所 有 的经 过 实 验 证 明 的 转 录 本 及 其 表 达 信 息 . Questions: 什 么 是 UniGene?2. 根 据 目 前 的 内 容 ,GenBank的 作 用 ?