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生物信息学软件的使用教程与数据分析

生物信息学软件的使用教程与数据分析

生物信息学软件的使用教程与数据分析生物信息学是一门结合生物学和计算机科学的学科,通过利用计算机科学和统计学的方法来研究生物学中的大规模生物分子数据。

在生物研究中,大量的生物信息数据被产生,如基因组测序数据、蛋白质结构数据、转录组数据等,这些数据的分析对于理解生物过程和疾病发生机制至关重要。

生物信息学软件是专门用于处理和分析这些生物信息数据的工具。

本文将介绍一些常见的生物信息学软件的使用教程和数据分析方法。

1. BLAST(Basic Local Alignment Search Tool):BLAST是最常用的序列比对工具之一,用于在数据库中寻找类似序列或通过序列相似性比对两个或多个序列。

BLAST可以用于查找一个给定的序列是否存在于一个已知的数据库中,也可用于快速比较两个序列的相似性,并寻找具有高度相似性的区域。

在使用BLAST时,首先需要选择合适的数据库,然后输入待比对的序列,设置相似性阈值和其他参数,最后运行BLAST程序并分析结果。

2. NCBI(National Center for Biotechnology Information)工具:NCBI提供了许多生物信息学工具,如BLAST、Entrez等。

Entrez是一个可检索多种生物信息学数据库的工具,包括GenBank(存储核酸序列)、PubMed(存储科学文献摘要与索引)、Protein(蛋白质序列数据库)等。

通过使用NCBI提供的工具,可以比对和分析大量的生物序列和相关的生物信息。

使用NCBI工具时,可以通过访问NCBI网站或使用命令行工具来查询和分析数据。

3. R和Bioconductor:R是一种用于统计计算和数据可视化的自由软件环境,而Bioconductor是一个在R环境中为生物学研究提供的开源生物信息学软件包。

R和Bioconductor提供了丰富的统计和生物信息学分析方法,可用于分析基因表达数据、基因组测序数据、蛋白质结构数据等。

生物信息学自学顺序

生物信息学自学顺序

生物信息学自学顺序一、了解生物信息学的基本概念和应用领域生物信息学是将计算机科学、统计学和生物学知识相结合,用于处理和分析生物学数据的交叉学科。

它在基因组学、蛋白质组学、转录组学等领域发挥着重要作用。

二、学习生物学基础知识生物信息学的理论基础是生物学知识,因此在开始学习生物信息学之前,需要掌握一些基本的生物学概念和知识,包括细胞结构与功能、遗传学原理、基因表达调控等内容。

三、学习计算机科学和编程基础知识生物信息学需要运用计算机科学和编程技术进行数据处理和分析,因此学习计算机科学和编程基础知识是必要的。

包括学习编程语言(如Python、R)、算法与数据结构、数据库管理等内容。

四、学习生物信息学常用工具和软件生物信息学常用的工具和软件包括BLAST、NCBI、Bioconductor、UCSC Genome Browser等,学习使用这些工具和软件可以帮助我们进行基因序列比对、基因功能注释、基因表达分析等。

五、学习生物信息学常用数据库和资源生物信息学的研究依赖于大量的生物学数据库和资源,包括基因组数据库(如GenBank、Ensembl)、蛋白质数据库(如UniProt)、代谢通路数据库(如KEGG)等。

了解并熟练使用这些数据库和资源对于生物信息学的学习和研究非常重要。

六、学习基因组学和序列分析基因组学是生物信息学的重要分支领域,通过学习基因组学的基本概念和方法,可以了解基因组的组成、结构和功能。

同时,学习序列分析的方法和技巧,可以进行DNA、RNA和蛋白质序列的比对、搜索、注释等分析。

七、学习蛋白质结构预测和分析蛋白质结构预测是生物信息学中的重要研究方向,通过学习蛋白质结构预测的方法和工具,可以对蛋白质的结构进行模拟和预测。

此外,学习蛋白质结构的功能和相互作用分析,可以揭示蛋白质的生物学功能和分子机制。

八、学习转录组学和表达谱分析转录组学研究基因在特定条件下的表达情况,通过学习转录组学的方法和技术,可以了解基因表达的调控机制和影响因素。

生物信息学技术的使用教程与基因分析

生物信息学技术的使用教程与基因分析

生物信息学技术的使用教程与基因分析生物信息学是一门综合性学科,它将计算机科学、数学和生物学相结合,研究生物序列氨基酸序列、DNA序列和RNA序列等大规模数据的分析和解读。

生物信息学技术在基因分析、基因组学、蛋白质组学等领域发挥着重要作用。

本文将介绍生物信息学技术的使用教程和基因分析的基本方法。

一、生物信息学技术的使用教程1. 数据采集与预处理在进行生物信息学分析之前,首先需要采集所需的数据。

数据的来源可以包括公共数据库(如NCBI、EBI等)、实验室测序数据和文献中的相关数据等。

采集到的数据往往需要进行预处理,包括数据清洗、去除低质量序列、低质量碱基等,以保证后续分析的准确性和可靠性。

2. 序列比对与注释序列比对是将所研究的序列与已知的序列进行比较,找出两者之间的相似性和差异性。

常用的比对方法有BLAST、BWA、Bowtie等。

注释则是对比对结果进行解读,给出序列的功能、结构和表达等信息。

注释工具包括NCBI的GenBank、Ensembl、GeneCards等。

3. 基因组组装与注释基因组组装是将高通量测序生成的序列数据进行拼接,恢复出物种的全基因组结构。

基因组注释是对组装得到的基因组序列进行功能注释和结构注释。

组装工具包括SOAPdenovo、Velvet、ABySS等,注释工具包括Glimmer、RepeatMasker、GeneMark、Augustus等。

4. 转录组分析与差异表达基因筛选转录组分析是对一种生物体中所有基因的转录活动进行定性和定量研究。

差异表达基因筛选是找出在不同样品之间表达量差异显著的基因。

常用的转录组分析工具包括Cufflinks、DESeq、edgeR等,差异表达基因筛选工具包括Limma、SAM、DEGseq等。

二、基因分析的方法与应用1. 基因结构预测基因结构预测是预测DNA序列中基因的位置和边界,并预测该基因编码的蛋白质的结构和功能。

常用的工具有Genscan、Augustus、GENSCAN 等。

生物信息学分析工具的使用教程

生物信息学分析工具的使用教程

生物信息学分析工具的使用教程导言:在生物学领域中,随着高通量测序技术的快速发展,生物信息学分析工具的应用变得越来越重要。

这些工具能够帮助研究人员进行基因组、转录组、蛋白质组等大规模数据的分析和解释。

本文将为您介绍几种常用的生物信息学工具,并提供详细的使用指南。

一、BLAST(基因序列比对工具)BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)是最常用的生物信息学工具之一,用于比对基因或蛋白质序列中的相似性。

以下是使用BLAST的步骤:1. 打开NCBI网站的BLAST页面,并选择适当的BLAST程序(如BLASTn、BLASTp等)。

2. 将查询序列粘贴到"Enter Query Sequence"框中,或者上传一个FASTA格式的文件。

3. 选择适当的数据库,如"nr"(非冗余序列数据库)或"refseq_rna"(已注释的RNA序列数据库)。

4. 设置相似性阈值、期望值和其他参数。

5. 点击"BLAST"按钮开始比对。

6. 结果页面会显示比对结果的列表和详细信息,包括匹配上的序列、相似性得分等。

二、DESeq2(差异表达基因分析工具)DESeq2是一种用于差异表达基因分析的R包。

以下是使用DESeq2的步骤:1. 安装R语言和DESeq2包。

2. 将基因表达矩阵导入R环境中,并进行预处理(如去除低表达基因)。

3. 根据实验设计设置条件和组别。

4. 进行差异分析,计算基因的表达差异和显著性。

5. 可视化差异表达基因的结果,如绘制散点图、MA图、热图等。

三、GSEA(基因集富集分析工具)GSEA(Gene Set Enrichment Analysis)是一种基于基因集的富集分析方法,用于识别与特定性状或实验条件相关的生物学功能。

以下是使用GSEA的步骤:1. 准备基因表达矩阵和相关的分组信息。

生物信息学分析平台的使用教程与数据挖掘

生物信息学分析平台的使用教程与数据挖掘

生物信息学分析平台的使用教程与数据挖掘生物信息学是将信息科学和生物学相结合的交叉学科领域,它利用计算机和统计学等工具来管理、解释和分析生物学数据。

生物信息学分析平台是为帮助生物学家处理和分析大规模生物学数据而设计的软件工具。

本文将介绍生物信息学分析平台的使用教程,并探讨如何利用数据挖掘技术在生物学研究中发现新的知识。

一、生物信息学分析平台的基本功能生物信息学分析平台通常提供一系列工具和算法,用于处理和分析生物学数据,包括测序数据、基因表达数据、蛋白质结构数据等。

常见的生物信息学分析平台有NCBI、UCSC、Ensembl等。

1. 数据查询和检索:生物信息学分析平台允许用户通过关键词、ID号或其他属性来查询和检索生物学数据库中的数据。

用户可以根据自己的研究目的来选择合适的数据库,如基因组数据库、蛋白质数据库等。

2. 数据处理和分析:生物信息学分析平台提供各种工具和算法,用于处理和分析生物学数据。

常见的功能包括质量控制、序列比对、基因表达定量、蛋白质互作预测等。

用户可以根据自己的研究问题选择合适的工具和算法进行分析。

3. 数据可视化和结果解释:生物信息学分析平台通常提供数据可视化工具,用于将分析结果以图表或图形的形式展示出来。

这有助于用户理解和解释分析结果,并从中提取有意义的信息。

二、生物信息学分析平台的使用教程以下是一般性的生物信息学分析平台使用教程,具体操作可能因平台而异,仅供参考。

1. 注册账户和登录平台:生物信息学分析平台通常需要用户注册账户后进行登录,以便保存用户的分析结果和设置。

2. 数据查询和检索:在平台的搜索栏中输入关键词、ID号或其他属性,选择合适的数据库,点击搜索按钮进行查询和检索。

3. 数据下载和导入:根据查询结果选择需要的数据,并下载到本地计算机。

下载的文件可能是文本文件、FASTA格式文件等。

将数据导入到生物信息学分析平台中,准备进行后续的数据处理和分析。

4. 数据质量控制:对导入的数据进行质量控制,去除低质量的序列或数据点。

生物信息学详细步骤1

生物信息学详细步骤1

斑马鱼中酪氨酸激酶JAK2b 的生物信息操作步骤:一.检索序列斑马鱼是模式生物,酪氨酸激酶是信号通路中的重要蛋白,而且研究的也比较清楚,所以准备酪氨酸激酶的基因,通过NCBI 找到斑马鱼中JAK 2b 的序列信息。

在NCBI 首页/进行搜索,输入protein tyrosine kinase 搜索,查找到斑马鱼中的酪氨酸激酶JAK2b 的蛋白序列信息,截图如下:同时根据此页面的信息,获得其基因的序列号,查得其mRNA序列信息如下:得到该蛋白的氨基酸序列为(得到mRNA序列过长,不在这里予以显示):MDMETA VCEPHYQNGDVHHEDPCPKQPTVLKIHLYHSSRSDADSSPICYPPGEYITEQLIIHAAKESGVSP VYCSLFGL YKEDEA VWLSPNHVLHLDETANESLLFRMRYYFPGWYSCGTSRAYRYGVTKGSDSPVLDD YVMSYLFAQWRSDFVNGWVKLSGSHENQEECLGMA VLDMMRTAKEKDCSPLDIYNDISYKSFLPKDM RERIQDYHFVTRKRIRYRFRKVVQQLSQCRVTARDLKLKYLISLESLDNGFYTERFQVKEPSTEQVTIVVS ADRGIQWCHERHKDTQSEDLLQTYCDFAEVVDISIRQASKDGTNMNRIVSIDRQDGTPLELVFSTSMQA LSFVSLIDGYYRLTTDAHHYLCKDVAPPYLLEAIESYCHGPISMDFAISKLRKSGNQKGLFVLRCSPKDY NKYFLTLAFGGYGNVEYKHCLITRSESGNYNLSGTKKSFRSLQDLLKCYQKETVKSDGIVFQFSKCCSPR PKEKSSLLVCRSHRGLEVPLSSSLQRHNISQMVFHKIKKEDLELGESQGQGTFTKIFKGIRKEQGDYGETH KTEVIVKVLDKAHRNYSESFFEAASMMSQLTHKHLVLTYGICVCGDENIMVQEYVKFGSLDTYLKKNK SSVSVNILWKLEVAKQLAWAML YLEEKSLAHGNVCAKNILLIREEDRALGNTPFIKLSDPGISITVLPREIL VERIPWVPPECILDPKNLSLATDKWSFGTTLWEICSGGEQPLANMDNSKKHLFYENHHQLPAPKWTELA NLINSCMDYEPTFRPSFKAIIRDLNSLFCPDYEIVKESDIMPSRAAASIFNTGTFKNNEPVQFEERHLIFLQQ LGKGNFGSVEMCRYDPLQDNTGEVV A VKKLQHSTTEHIRDFEREIEILKSLQHENIVKYKGVCYGAGRRNLRLVMEYLPYGSLRDYLNKNRDRIDHQKLVHYASQICKGMEYLATKRYIHRDLATRNILVESECRVKIG DFGLTKVLPQDKEYYKVKEPGESPIFWHAPESLTESKFSVASDVWSFGVVL YELFTYSDKLCSPPTVFLS MVGGDKQGQTIVYHLIELLKRGNRLPQPMGCPTEMFEIMQECWDNDPSLRPNFKELALRVDLIRDSSDA DRYTQVPE二. 同源比对用NCBI 的blastp 工具,对该蛋白进行比对。

生物信息学软件及使用技巧

生物信息学软件及使用技巧
生物信息学软件及使用 技巧
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2020/11/26
生物信息学软件及使用技巧
内容概要
一. 生物信息学的概念 二. 生物信息学软件的主要功能简介
1. 分析和处理实验数据和公共数据,加快研究进度,缩 短科研时间
2. 提示、指导、替代实验操作,利用对实验数据的分析 所得的结论设计下一阶段的实验
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生物信息学软件及使用技巧
Antheprot 5.0 Dot Plot 点阵图
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生物信息学软件及使用技巧
Peptool Lite--- Dot Plot 点阵图
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生物信息学软件及使用技巧
DNASIS 2.5 蛋白二级结构预测
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生物信息学软件及使用技巧
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生物信息学软件及使用技巧
DnaStar 之 Protean 对氨基酸的亲疏水性 分析:helical wheel 图
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生物信息学软件及使用技巧
功能2. 提示、指导、替代实验操作,利用对实 验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验
用软件设计PCR引物,测序引物 或杂交探针,设计克隆策略,构建 载体,做模拟电泳实验,即模拟核 酸内切酶或内肽酶对相应的底物分 子切割后的电泳行为。蛋白跨膜区 域分析,信号肽潜在断裂点预测。
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生物信息学软件及使用技巧
DNASIS 2.5 对蛋白编码区的预测 A. (Codon Bias)
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生物信息学软件及使用技巧
DNASIS 2.5 对蛋白编码区的预测 B. (Rare Codon)
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生物信息学软件及使用技巧

常用生物信息学数据库和分析工具网址

常用生物信息学数据库和分析工具网址
PDB release notes
http://www.genome.ad.jp/dbget-bin/show man?pdb
KEGG release notes
http://www.genome.ad.jp/dbget-bin/show man?pathway
核苷酸数据库
GenBank
/
ftp:///genbank/gbrel.txt
dbEST summary report
/dbEST/dbESTsummarv.html
EMBL release notes
http://www.genome.ad.jp/dbget-bin/show man?embl
PDBSTR
http://www.genome.ad.jp
Prosite
/prosite
结构数据库
PDB
/pdb

NDB
/NDB/ndb.html
生物信息学常问的问题
/faq/
生物信息学机构
NCBI
/
International Nucleotide Sequence Database Collaboration.
/collab/
Mouse Genome Informatics
/bin/query_accession?id=MGI:97555
Saccharomyces Genome Database
/cgi-bin/dbrun/SacchDB?find+Locus+%22PGK1%22
http://www.genome.ad.jp/dbget-bin/show man?prf
PDBSTR release notes
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网上生物信息学教程EMBL biocomputing tutorials/Embnetut/Gcg/index.html Plant genome dababase tutorial/pgdic生物信息学机NCBI/International Nucleotide Sequence Database Collaboration. /collab/EBI/USDA/Sanger Centre/北京大学生物信息学中心数据库信息发布及其它GenBank Release Notesftp:///genbank/gbrel.txtdbEST summary report/dbEST/dbESTsummarv.html EMBL release noteshttp://www.bio.unizh.ch/db/docu.html?data=emrel Eukaryotic promoter database release noteshttp://www.genome.ad.jp/dbget/dbget2.htmlKEGG release noteshttp://www.genome.jp/kegg/docs/relnote.html核苷酸数据库GenBank/dbEST/dbEST/index.htmldbSTS/dbSTS/index.htmldbGSS/dbGSS/index.htmlGenome (NCBI)/entrez/query.fcgi?db=Genome dbSNP/SNP/HTGS/HTGS/UniGene/UniGene/EMBL核苷酸数据库/emblGenome (EBI)/genomes/向EMBL数据库提交序列/embl/Submission/webin.htmlDDBJhttp://www.ddbj.nig.ac.jp/启动子数据库Eukaryotic promoter databasehttp://www.epd.isb-sib.ch/转录因子数据库FRANSFAC/pub/databases.htmlTFD基因分类数据库Gene Ontology (GO)蛋白质数据库SWISS-PROT或TrEMBL/swissprot/http://www.expasy.ch/sprot/PIR/pir/PRFhttp://www.prf.or.jp/PDBSTRhttp://www.genome.ad.jp/dbget-bin/www_bfind?pdbstr Prositehttp://www.expasy.ch/sprot/prosite.html结构数据库PDB/pdbNDB/NDB/ndb.html/DNA-Binding Protein Database/NDB/structure-finder/dnabind/index.html NMR Nucleic Acids Database/NDB/structure-finder/nmr/index.html Protein Plus Database/NDB/structure-finder/protein/index.html Swiss 3Dimagehttp://www.expasy.ch/sw3d/SCOP/scop/CATH/bsm/cath/酶、代谢和调控路径数据库KEGGhttp://www.genome.ad.jp/kegg/Enzyme Nomenclature Databasehttp://expasy.hcuge.ch/sprot/enzyme.htmlProtein Kinase Resource (PKR)/kinases/LIGANDhttp://www.genome.ad.jp/dbget/ligand.htmlWIT/WIT/EcoCyc/ecocyc/UM-BBD/umbbd/多种代谢路径数据库/stc-95/ResTools/biotools/biotools8.html基因调控路径数据库(TRANSPATH)http://transfac.gbf.de基因组数据库禾本科比较基因组GrainGeneBotanical Databases/botanicaldatabase.htmBotanical Data/calflora/batanical.html日本水稻基因组(RGP)http://rgp.dna.affrc.go.jp水稻物理图谱/projects/rice/fpc华大水稻基因组框架图欧洲水稻测序(第12染色体)s.frMaize genomeBarley genome/Research/barley/nabgmp.htm Forage grasses genomes//Topics/Species/Grasses/ Triticum genomes/index.shtmlArabidopsis genomeSoyBasehttp://129.186.26.94Alfalfa genomeCotton genomeGlycine max genome/PlantGDB/glycine_max.html /PlantGDBC. elegans genome藻类(Chlamydomonas)基因组/chlamy_genome粘菌(Dictyostelium)基因组Animal genomes (ArkDB)FlyBase/Mouse Genome Informatics/Saccharomyces Genome Database/多种基因组数据库/GenomeWeb文献数据库PubMed/PubMed/OMIM/Omim/Agricola/ag98/Rice Genetics Newsletter/newsletters/rice_genetics Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) 关键词为基础的数据库检索Entrez/Entrez/Entrez Nucleotide Sequence Search/Entrez/nucleotide.htmlEntrez Protein Sequence Search/Entrez/protein.htmlSequence Retrieval System, Singapore.sg:80/srs5/Sequence Retrieval System, US:80/srs/srscSequence Retrieval System, UK/GetEntry Nucleotide & Protein Sequence Searchhttp://ftp2.ddbj.nig.ac.jp:8000/getstart-e.htmlDatabase Search with Key Wordshttp://ftp2.ddbj.nig.ac.jp:8080/dbsearch-e-new.htmlDBGET/LinkDBhttp://www.genome.ad.jp/dbget/dbget2.html序列为基础的数据库检索BLAST/BLAST/FASTA/fasta33/index.htmlBLITZ/bicsw/SSearchrs.fr/bin/ssearch-guess.cgiElectronic PCR/STS/Proteome analysis/proteome/多序列分析Clustal multiple sequence alignment:9331/multi-align/Options/clustalw. html BCM:9331/multi-align/multi-align.htmlEBI ClustalW analysis系谱分析PAUP/PAUP/EBI ClustalW analysisGCG package/PHYLIP/phylip.htmlMEGA/METREE/imegHennig86/~mes/hennig/software.htmlGAMBIT/mcdbio/Faculty/Lake/Research/Programs/ MacClade/macclade/macclade.html Phylogenetic analysis/stc-95/ResTools/biotools/biotools2.html ClustalXftp://ftp-igbmc.u-strasbg.fr/pub/ClustalXMEGA基因结构预测分析GENSCAN/GENSCAN.htmlhttp://bioweb.pasteur.fr/seqanal/interfaces/genscan-simple.html http://bioweb.pasteur.frGeneFinder/gf/gf.shtml/nucleo.htmlGene Feature Searches:9331/Grail/Grail-1.3/GrailEXP/grailexp/GeneMark/GeneMark/eukhmm.cgi/GeneMark/hmmchoice.html Veil/labs/compbio/veil.htmlAAT/aat.htmlGENEIDhttp://www.imim.es/GeneIdentification/Geneid/geneid_input.html Genlang/~sdong/genlang_home.html GeneParser/~eesnyder/GeneParser.htmlGlimmer/labs/compbio/glimmer.htmlMZEF/genefinderProcrustes/software/procrustes/基因分类GO Annotator/gofigure蛋白质结构预测分析Expasyhttp://www.expasy.ch/CBShttp://www.cbs.dtu.dkPredicting protein secondary structure:9331/pssprediction/pssp.html Predicting protein 3D Structureshttp://dove.embl-heidelberg.de/3D/Predicting protein structures:9331/seq-search/struc-predict.html其它分析工具和软件Putative DNA Sequencing Errors Checkhttp://www.bork.embl-heidelberg.de/Frame/MatInspectorhttp://www.gsf.de/cgi-bin/matsearch.plFastMhttp://www.gsf.de/cgi-bin/fastm.plWeb Signal Scanhttp://www.dna.affrc.go.jp/htdocs/sigscan/signal.htmlBCM Search Launcher:9331/seq-util/seq-util.html Webcutter/cutter/cut2.htmlTranslate DNA to proteinhttp://www.expasy.ch/tools/dna.htmlABIMhttp://www-biol.univ-mrs.fr/english/logligne.htmlsequence motifs:Pfam/Pfam//ProDomhttp://protein.toulouse.inra.fr/prodom.htmlPRINTS/bsm/dbbrowser/PRINTS/其它多种数据库、分析工具和生物信息学机构/stc-95/Restools/biotools多种数据库和分析工具/Tools/Comparative sequence analysishttp://www.bork.embl-heidelberg.de/功能基因组分析Transcription profiling technologies/ncicgap/expression_tech_info.html Protocols for cDNA array technology/pbrown/array.htmlData management and analysis of gene expression arrays/DIR/LCG/15k/HTML/Examples of commercially available filter arrays: GeneFiltersTM (Research Genetics)Gene Discovery Arrays (Genome Systems)AtlasTM Arrays (CLONTECH)资料来源:新浪博客(一抹新绿)/sll888。

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