精准医学线路图
癌症精准化医疗
肿瘤个体化诊疗的全平台建设
病情咨询
样本采集
基因检测
数据解读
临床应用
数据库是生物信息学重要的工作平台
核酸研究（NAR）上收录的 2000-2009年生物数据库数量增长趋势
1400 1200 1000
800 600 400 200
0 2000
2002
2004
2006
生物信息学的产生背景
生物信息学产生和发展的推动因素
人类基因组计划（ＨＧＰ） 信息技术的大规模应用 生物医药的迅速发展及其经济的需求
“基因组”--生命科学的“元素周期表”
元素周期表的发现奠定 了二十世纪物理、化学研究 和发展的基础
“基因组序列图”奠定二十一世 人体解剖图奠定了现 纪生命科学研究和生物产业发展
数据库提供更新数据和分析工具，专业性更强
数据库之间的交叉链接构成信息化网络
全球生物学数据库
Nucleotide Sequence Databases RNA sequence databases Protein sequence databases Structure Databases Genomics Databases (non-vertebrate) Metabolic and Signaling Pathways Human and other Vertebrate Genomes Human Genes and Diseases
Microarray Data and other Gene Expression Databases
Proteomics Resources Other Molecular Biology Databases Organelle datablogical databases Cell biology
一次数据库的数据量大，更新速度快，用户面广， 通常需要高性能的计算机硬件、大容量的磁盘空 间和专门的数据库管理系统支撑。
二次数据库的容量则要小得多，更新速度也不象 一次数据库那样快，也可以不用大型商业数据库 软件支撑。
基因组数据库
基因组数据库是分子生物信息数据库的重要组成部 分，主要包括人以及鼠、河豚鱼、拟南芥、水稻、 线虫、果蝇、酵母、大肠杆菌等各种模式生物。
代医学发展的基础 的基础！
4 Cards
AT
G
GC
生物信息学发展阶段
前基因组时代 基因组时代 后基因组时代
生物信息学的发展趋势
发现新基因和新的单核苷酸多态性 基因组中非编码蛋白质区域 在基因组水平研究生物进化 完整基因组的比较研究 从功能基因组到系统生物学 蛋白质结构模拟与药物设计
生物信息学在分子生物技术中的应用
GDB----人类基因组数据库
AceDB----线虫基因组数据库
模式生物
基因组计划研究中具有代表性的 若干种生物， 如小鼠、线虫、酿酒酵母、大肠杆菌等。
通过模式生物的研究，可以了解相关的其他生 物的特征。
模式生物
Ureaplasma urealyticum
Bacillus subtilis
Drosophila melanogaster
生物信息学及其应用
生物信息学的概念 1
生物信息学所研究的材料是生物学的数据，进 行研究的方法是从各种计算技术衍生而来 (Benton,1996) .
生物信息学的概念2
生物信息学是采用计算机技术和信息论方法 研究蛋白质及核酸序列等各种生物信息的采 集、存储、传递、检索、分析和解读的科学， 是现代生命科学与计算机科学、数学、统计 学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的 交叉学科
rat
elegans
Borrelia burgorferi
Plasmodium falciparum
Borrelia burgorferi
Aquifex aeolicus
Neisseria meningitidis Z2491
Mycobacteriu m tuberculosis
序列数据库
核酸序列数据库 EMBL
如何查找最新 的数据库
数据库分类
基因组数据库
一
人类基因组数据库
次
各种模式生物基因组数据库
数
核酸和蛋白质一级结构序列数据库
据
生物大分子三维空间结构数据库
库
由以上三类数据库和文献资料为基础的二次数据库
一次数据库
基因组数据库----来自基因组作图 序列数据库----来自序列测定
（表达数据……） 结构数据库----来自X-衍射和核磁共振结构测定
(Europe molecular biology laboratory ) GENBANK (NCBI ) DDBJ (DNA Data Bank of Japan )
也称基本数据库、初始数据库
二次数据库
根据生命科学不同研究领域的实际需要，对基因 组图谱、核酸和蛋白质序列、蛋白质结构以及文 献等数据进行分析、整理、归纳、注释，构建具 有特殊生物学意义和专门用途的二次数据库，是 数据库开发的有效途径。 也称专门数据库、专业数据库、专用数据库、复合 数据库
特点比较
Rickettsia prowazekii
Helicobacter pylori
Buchnerasp. APS
Escherichia coli大肠杆菌
human
Arabidopsis 拟南芥
Thermotoga maritima
Thermoplasma acidophilum
mouse
Caenorhabitis
2008
数据库
年度
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
数据库数量 115 281 335 386 548 719 858 968 1078 1230
生物信息学数据库特点
数据库数量增长迅速
数据库内部结构日趋复杂
数据库与用户之间构建交互通道
双序列比对
转录调控信息分析
多序列比对
生物分子网络
序列分析 分子进化
单核苷酸多态与人类 疾病
表达序列分析 基因芯片数据分析 基因注释与功能分析
MicroRNA与复杂 疾病
计算表观遗传学
蛋白质及蛋白质组分析 蛋白结构分析与预测
人类复杂疾病与计算 系统生物学
生物信息与精准医学
精准医学是一种考虑基因、个体差 异、生活方式和环境的促进健康和治疗疾病的 新方法，是基于患者的基因、生理和病理特征 来定制治疗方案，是更精确的个性化医学。