讲师：李老师     资深生物信息分析工程师

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一、生物信息学的起源：

    它是把基因组 DNA序列信息分析作为源头，找到基因组序列中代表蛋白质和 RNA基因的编码区；同时，阐明基因组中大量存在的非编码区的信
息实质，破译隐藏在 DNA序列中的遗传语言规律；在此基础上，归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而
认识代谢、发育、分化、进化的规律。

 
        生物信息学是建立在分子生物学基础上的一门学科，分子生物学诞生于1866年，孟德尔基于实验提出了“基因是以生物成分存在的假设”。人类基因组计划（Human Genome Project,简称HGP）是美国科学家在1985年率先提出的，其目的在于阐明人类基因组DNA3×109核苷酸序列，破译人类全部遗传信息，HGP于1990年正式启动。随着HGP产生的数据爆炸，一门新兴学科----生物信息学应运而生。
 
二、生物信息学应用领域
        那大家为什么要学习生物信息分析呢？就得说说它目前应用在哪些领域，如何能让人们纷纷踏入这个领域一探究竟。
        首先是在分子生物与细胞生物学领域，它能够分析编码区与非编码区中信息结构和编码特征，破译遗传语言规律，可以促进研究人员对基因的表达调控以及功能的理解。

        再次，在临床医药方面可以借助生物信息分析技术研究药物作用机制，辅助新药物开发和制造；并通过对测序产生的原始数据进行分析来提取最有价值的信息来辅助进行疾病的诊断。

        再次，生物信息分析还可以应用到农林牧渔生物功能基因组的研究方面，用来进行种质资源优化、农药的设计开发、育种、生态环境改善等。

三、那么生物信息学的主要研究内容是什么？

1.         序列对比：确定两个或多个序列之间的相似性以致同源性能够解释或预测蛋白质结构或进化上的关系
2.         基因识别分析：给定基因组序列后，正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置药物设计
3.         为了抑制某些酶或蛋白质的活性，在已知其蛋白质3级结构的基础上，可以利用分子对齐算法，在计算机上设计抑制剂分子，作为候选药物。这一领域目的是发现新的基因药物，有着巨大的经济效益。
4.         蛋白质结构预测：我们可以通过研究蛋白质结构对比和预测：在医药上可以理解生物的功能，寻找docking drugs的目标，在农业上可获得更好的农作物的基因，工业上有利于酶的合成。

四、生物信息学的前景展望
        生物信息学的发展趋势十分显著。国外很多大学，研究机构，软件公司甚至政府机构纷纷成立各种生物信息机构，建立自立的生物信息集成系统，研制这方面的软件，重金招聘人才，期望从中获取更多的生物信息和数据加以研究和利用，缩短药物开发周期。在我国，南、北方人类基因组中心的组建，北大生物城的破土动工等，标志着我国对生物信息学的重视。
        作为计算机科学和数学应用于分子生物学而形成的交叉学科，生物信息学已经成为基因组研究中强有力的必不可少的研究手段。随着精准医学概念的提出，生物信息分析作为精准医学的重要组成部分---数据向临床转化的桥梁，更是显露出蓬勃发展的势头。相关机构已经开始或准备开始从事这方面的研究工作。生物信息学作为基因组研究的有力武器，将被广泛地用来加快新基因的寻找、新药物的设计等方面。
        在网络上看到一段话，觉得还是不错：生物信息将会真正意义上引爆生物的革命，无论什么研究领域，只有转化为应用，作用于社会与世界才真正有意义，现在开始出现的个人基因组测序已经是生物产业出现的前兆，但是大量的数据根本没有人读得懂！生物信息的第一个应用应该会出现在生物数据的解释上，生物信息分析行业的蓬勃发展将会是一种必然趋势。