生物信息学常用数据资源介绍
生物大数据技术在生物信息学研究中的重要数据库介绍
生物大数据技术在生物信息学研究中的重要数据库介绍生物信息学是利用生物学、计算机科学和统计学等多个学科的知识和技术研究生物信息的一门交叉学科。
近年来，随着高通量测序技术和大规模实验方法的发展，大量的生物信息数据积累起来，对于科学家来说，如何有效地管理和分析这些生物信息数据成为一项重要的任务。
生物大数据技术应运而生，成为解决这一问题的重要工具之一。
在生物大数据技术的支持下，科学家们逐渐构建了许多重要的数据库，为生物信息学研究提供了丰富的资源。
本文将介绍一些在生物信息学研究中起重要作用的数据库。
1. 基因组数据库基因组数据库是存储各种生物的基因组序列和相关信息的数据库。
其中，NCBI GenBank和ENSEMBL是两个非常重要的基因组数据库。
NCBI GenBank是一个庞大的公共数据库，存储了全球各种生物的基因组序列和其他关联信息。
ENSEMBL则是一个整合了多个数据库的资源，提供了全面的基因组序列和功能注释信息。
这些基因组数据库不仅为科学家们提供了基因组资源和注释信息，还为进一步的基因功能研究提供了重要的支持。
2. 蛋白质数据库蛋白质数据库是存储蛋白质序列和相关信息的数据库。
UniProt是最为知名和广泛使用的蛋白质数据库之一，它整合了多个已知蛋白质数据库的信息，包含了对蛋白质的功能、结构和相互作用等方面的注释。
此外，PDB是存储蛋白质三维结构信息的重要数据库，为研究蛋白质结构和功能提供了宝贵的资源。
蛋白质数据库的建立和维护为研究人员提供了更准确和全面的蛋白质信息，促进了蛋白质研究的深入开展。
3. 转录组数据库转录组数据库存储了各种生物体在特定条件下的转录组信息，包括基因的表达水平、调控网络和功能注释信息等。
GEO和EBI ArrayExpress是两个重要的转录组数据库。
GEO是一个公共数据库，包含了从全基因组水平到单基因水平的转录组数据，研究人员可以通过GEO访问到大量已发布的转录组数据。
EBI ArrayExpress是一个整合了全球转录组数据的资源，为用户提供了数据访问、分析和比较的功能。
【2019年整理】很好—生物信息相关数据库资源介绍
2.蛋白质序列和相关数据库
蛋白质序列数据库
PIR-international -The Protein Information Resource (protein sequence) （国际蛋白质信息中心，
NBRF+JIPID+MIPs,PIR1\PIR2\PIR3\PIR4)）
TelDB - Multimedia Telomere（端粒） Resource
TRADAT - TRAnscription Databases and Analysis Tools
Subviral RNA db - Small circular RNAs db (viroid and viroid-like) （类病毒）
tmRDB - tmRNA dB
tRNA - tRNA compilation（编辑） from the University of Bayreuth
uRNADB - uRNA db
5）其他核酸数据库
RNA editing - RNA editing site
RNAmod db - RNA modification db
3）.核酸三维结构数据库
NDB - Nucleic Acid Databank (3D structures) BNASDB - Nucleic acid structure db from University of Pune
4）.其他
AsDb - Aberrant Splicing db （异常拼接） ACUTS - Ancient conserved untranslated DNA sequences db Codon Usage Db - The frequency of codon use in each organism is made searchable through this World Wide Web site. EPD - Eukaryotic Promoter db（真核启动子） HOVERGEN - Homologous Vertebrate Genes db （同源 脊椎动物） IMGT - ImMunoGeneTics db [Mirror at EBI] （免疫遗传学） ISIS - Intron Sequence and Information System RDP - Ribosomal db Project gRNAs db - Guide RNA db PLACE - Plant cis-acting regulatory DNA elements db
生物信息学中的数据库资源及其应用
生物信息学中的数据库资源及其应用摘要：伴随着生物信息学的发展，生物信息数据库日趋完善。
现对生物信息学、数据库的建设及其应用情况进行了综述，并展望生物信息学的发展前景。
关键词：生物信息学；数据库的建设及其应用生物信息学(Bioinformatics)是80年代末随着人类基因组计划的启动而兴起的一门新的交叉学科，最初常被称为基因组信息学。
广义地说，生物信息学是一门采用计算机技术和信息论方法对蛋白质及其核酸序列等多种生物信息采集、加工、储存、传递、检索、分析和解读的科学，是现代生命科学与信息科学、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。
美国人类基因组计划中[1]，对基因组信息学有这样的定义：它是一个学科领域，包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释的所有方面。
这一定义包含着两方面的内容，一方面是发展有效的信息分析工具，构建适合于基因组研究的数据库，用于搜集，管理，使用人类基因组和模式生物基因组的巨量信息。
另一方面是配合实验研究，确定约30亿个碱基对的人类基因组完整核苷酸顺序，找出全部约10万个人类基因在染色体上的位置以及包括基因在内的各种DNA片段的功能，也就是“读懂”人类基因组[2]。
正如基因组信息学的定义所确定的，它的研究内容主要包含两个部分，一是基因组相关数据的收集与管理，另一个是基因组数据内涵的分析与解释，也就是遗传密码的破译。
生物信息学自产生以来大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段。
前基因组时代的标志性工作包括生物数据库的建立、检索工具的开发以及DNA和蛋白质序列分析等；基因组时代的标志性工作包括基因识别与发现、网络数据库系统的建立和交互界面工具的开发等；后基因组时代的标志则是大规模基因组分析、蛋白质组分析以及各种数据的比较与整合。
三个阶段虽无明显的界限，却真实地反映了整个研究重心的转移变化历程[3]。
1 生物信息学数据库简介近年来随着大量生物学实验数据的积累，众多的生物学数据库也相继出现，它们各自按照一定的标准收集和处理生物学实验数据，并提供相关的数据查询、处理等服务。
生物信息学资源
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：rice[ti] AND Bao YM[au] AND 2008:2009[dp]
生物信息学资源
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生物信息学资源
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Question1:
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.
名称 生物信息学引论 生物信息学的生物学基础 生物信息学数据库资源 DNA和蛋白质序列分析 系统发生分析 基因表达数据分析 其他常用生物信息学工具 电子克隆的原理和应用 基本生物信息学工具的开发与应用
生物信息学资源
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第三章 生物信息学数据库资源
--数据库查询
生物信息学资源
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GenBank
生物信息学资源
生物信息学资源
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Question 2:
如：我要查找BaoYM在Nature或Science上发表的论文
1 Bao YM[au] AND (Nature[Journal] OR Science[Journal]) 2 Bao YM[au] AND Nature OR Science[Journal] 3 Bao YM[au] AND Nature[Journal] OR Science[Journal] 4 Bao YM[au] AND (Nature OR Science)[Journal] 哪一个检索语言是正确的?
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生物信息学资源
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生物信息学资源
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查找蛋白质序列:
生物信息学资源
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查找EST序列:
生物信息学资源
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查找Structure:
第3章 生物信息学数据库
以上这个FASTA文件中包含了gi号码、GenBank检索号码、 LOCUS名称、以及GenBank记录中的DEFINATION字段。
最简单的FASTA序列形式
>D49653
CCAAGAAGAAGAAGACCCCAGCGAGGAAAATGTGCTGGAGACCCCTGTGCCGGTTCC TGTGGCTTTGGTCCTATCTGTCCTATGTTCAAGCTGTGCCTATCCACAAAGTCCAGGAT GACACCAAAACCCTCATCAAGACCATTGTCACCAGGATCAATGACATTTCACACACGC AGTCGGTATCCG….
第3章 生物信息学数据库
第一节 生物信息数据库的发展简史 第二节 核酸序列数据库 第三节 蛋白质序列数据库 第四节 生物大分子结构数据库 第五节 其它生物数据库
生物分子数据 高速增长
分子生物学 及相关领域研究人员 迅速获得最新实验数据
建立生物分子数据库
生物分子数据库应满足的条件
（1）时间性
（2）注释
（2）核苷酸符号大小写均可，氨基酸一般大写 （3）一般每行的字符数不超过80个 （4）没有特殊的序列结束标志
（5）多条序列格式即将该格式连续列出
>gi|995614|dbj|D49653|RATOBESE Rat mRNA for obese.
CCAAGAAGAAGAAGACCCCAGCGAGGAAAATGTGCTGGAGACCCCTGTGCCGGTTCC TGTGGCTTTGGTCCTATCTGTCCTATGTTCAAGCTGTGCCTATCCACAAAGTCCAGGAT GACACCAAAACCCTCATCAAGACCATTGTCACCAGGATCAATGACATTTCACACACGC AGTCGGTATCCGCCAGGCAGAGGGTCACCGGTTTGGACTTCATTCCCGGGCTTCACCC CATTCTGAGTTTGTCCAAGATGGACCAGACCCTGGCAGTCTATCAACAGATCCTCACC AGCTTGCCTTCCCAAAACGTGCTGCAGATAGCTCATGACCTGGAGAACCTGCGAGACC TCCTCCATCTGCTGGCCTTCTCCAAGAGCTGCTCCCTGCCGCAGACCCGTGGCCTGCAG AAGCCAGAGAGCCTGGATGGCGTCCTGGAAGCCTCGCTCTACTCCACAGAGGTGGTG GCTCTGAGCAGGCTGCAGGGCTCTCTGCAGGACATTCTTCAACAGTTGGACCTTAGCC CTGAATGCTGAGGTTTC
生物信息学概论 2 序列数据资源 v7
2 序列数据资源 (1)2.1 分子生物学数据库 (1)2.2 序列数据存放格式 (5)2.3 核酸序列数据库 (9)2.3.1 GenBank数据库 (10)2.3.2 RefSeq数据库 (16)2.3.4 EPD数据库 (17)2.4 蛋白质序列数据库 (19)2.4.1 UniProt简介 (19)2.4.2 UniProtKB数据库 (19)2.5 基因组数据资源 (24)2.5.1 基础知识 (24)2.5.2 不同物种的基因组数据库 (27)2.5.3 人类基因组数据库 (32)2.6 数据的检索与获取 (46)2.6.1 检索工具 (47)2.6.2 获取序列数据的例子 (50)参考书目 (54)2 序列数据资源随着测序技术的不断发展，公共数据库中积累了大量的核苷酸和蛋白质序列数据。
熟悉并了解这些数据将有助于更好地开展生物信息学相关的研究与应用。
本章介绍了几个常用的核苷酸和蛋白质序列数据库，以及从这些数据库中获取需要的信息的方法。
2.1 分子生物学数据库目前已有数以千计的分子生物学数据库（Molecular biology database）。
它们具有如下特点。
（1）数据库数量众多国际著名杂志《核酸研究》（Nucleic Acids Research，NAR）每年都会出版一期生物信息数据库专刊，用于发表新增的分子生物学数据库的文章外，还会发表一篇称为“分子生物学数据库集合”（The Molecular Biology Database Collection）的文章，介绍目前国际上得到公认的各类分子生物学数据库的统计信息。
从1999到2008年，NAR 报道的数据库数量的增长情况如图2.1所示。
截至2009年，其报道的国际共享数据库资源已达到1170个。
（2）数据库种类繁杂目前的分子生物学数据内容非常丰富，研究人员可以针对不同的目的和需求来收集和整理相关的数据，例如，存储大量核酸和蛋白质序列数据的数据库、提供人类基因组和其他基因组注释的数据库、蛋白质家族数据库、特定物种的基因组数据库、存储和人类疾病相关基因突变的序列信息的数据库、基因表达谱数据库、存储转运RNA 分子的数据库、存储基因调控区域的数据库，以及结构数据库等等。
生物信息学 第三章 生物信息数据库及其信息检索
数据存储、注释
检索查询
数据库
理论分析
生物学研究 生物医学应用
生物信息学数据库类型
▪ 核酸研究（Nucleic Acids Research）杂志的每年第一期为生物信息学数据
库专刊，收录最主要的生物学相关数据库，归类并展示在
/nar/database/c/。
Rickettsia prowazekii
Helicobacter pylori
Buchnerasp. APS
Escherichia coli
human
Arabidopsis
Thermotoga maritima
Thermoplasma acidophilum
mouse
Caenorhabitis
rat
蛋白质-蛋白质相互作用数据库 DIP（/） 由实验验证的蛋白质-蛋白质相互作用数据，包括蛋白质的信息、相互作用的信 息和检测相互作用的实验技术 IntAct（/intact ） 提供用于蛋白质相互作用数据存储、展示和分析的开源数据库和工具包，可对相 互作用数据在网页上进行文本和图像的展示，允许用户通过GO注释或InterPro结 构域注释进行网络的扩充 代谢网络和信号途径 KEGG大百科（http://www.genome.ad.jp/kegg/ ） 系统分析基因功能、联系基因组信息和功能信息的知识库，GENES收录完整和 部分测序的基因组序列；PATHWAY数据库存储更高级的功能信息，包括图解的 细胞生化过程和同系保守的子通路等信息； LIGAND数据库收录关于化学物质、 酶分子和酶反应等信息。
三、功能数据库
收录生物分子的功能数据，由ID号与序列和结构数据链接 组织表达谱和亚细胞定位 根据不同组织中的EST、SAGE或芯片杂交信号，绘制出不同组织中表达基因的 图谱： BodyMap（http://bodymap.ims.u-tokyo.ac.jp/ ） Unigene（/sites/entrez?db=unigene ） SAGEmap（/projects/SAGE/） GEO（/projects/geo/） Stanford Microarray Database（/microarray ）
生物信息学数据库
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
检索MMDB
例：查找铁氧化还原蛋白的三维结构 蛋白质代码：1doi 铁氧化还原蛋白：ferredoxin fe
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
进入NCBI STRUCTURE
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
1doi
NCBI 蛋白质数据库 包括所有蛋白质序列，及其翻译产 物序列 /entrez
PIR 蛋白质序列信息资源库（美、德）
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
Swiss-Prot蛋白疏水特性图
复旦大学图书馆文献检索教研室
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
相关数据库及其主要分类
1 核酸序列数据库
2. RNA 序列数据库 3. 蛋白质序列数据库 4.结构数据库 5. 基因组数据库（非脊椎动物） 6. 代谢酶相关产物 7. 人类和其他脊椎动物基因组 8. 人类基因和疾病 9. 其他数据和其他基因表达数据库 10. 蛋白组资源 11. 其他分子生物学数据库 12.细胞器官数据库 13.植物数据库 14.免疫学数据库
2020/3/21
复旦大学图书馆文献检索教研室
生物信息学相关分析工具
BLAST 序列相似性对比
PRIMER 引物设计
蛋白质结构预测数据库 （EMBL）根据已知蛋白 质序列，预测同族二级、三维等结构
蛋白质功能预测数据库 （EMBL ）根据已知蛋白 质序列，预测蛋白质功能
2020/3/21
生物信息数据库简介
生物信息数据库简介二级数据库简介二级数据库的形式：大多以web界面为基础，具有文字信息、表格、图形、图表等方式显示数据库内容；一级数据库与二级数据库之间并无明确的界限。
(例如：GDB、AceDB、SCOP、CATH等都已经具有二级数据库的特色)1、基因组信息二级数据库TransFac(真核生物基因转录调控因子数据库) 德国生物工程研究所开发维护，始建于1988年。
包括顺式调控位点、基因、转录因子、细胞来源、分类和调控位点核苷酸分布6个子库。
TransFac的网址：2、蛋白质序列二级数据库Prosite(蛋白质序列功能位点数据库) 始建于1990 年代初，由瑞典生物信息学研究所SIB 负责维护。
基于对蛋白质家族中同源序列多重序列比对得到的保守区域，这些区域通常与生物学功能相关。
数据库包括两个数据库文件：数据文件Prosite;说明文件PrositeDoc。
Prosite的网址：/prosite/3、蛋白质结构二级数据库DSSP (Definition of Secondary Structure of Proteins) 蛋白质二级结构构象参数数据库DSSP的网址：http://www.cmbi.kun.nl/gv/dssp/FSSP (Families of Structural Similar Proteins) 蛋白质家族数据库FSSP的网址：/dall/fssp/ HSSP(Homology Derived Secondary Structure of Proteins) 同源蛋白质数据库HSSP的网址：http://www.cmbi.kun.nl/gv/hssp/数据库格式简介历史原因：没有完全统一的数据库格式；了解所用数据库格式的重要性一般由两部分组成：文字注释序列不同数据库的序列格式在运行序列分析软件中遇到的首要问题就是如何通过不同的程序使用不同的序列格式。
这些格式都是标准ASCII码文件，但在显示各种信息或序列本身的某些字符或字有所不同。
生物信息学 NCBI数据库PPT
线虫 ACeDB, Sanger 果蝇 FlyBase, Berkeley 小鼠 MGD, Japan
酵母 Stanford, MIPS
大肠杆菌 WISC
DNA结构数据库
CUTG (Codon Usage Tabulated from GenBank, 密码子使用频度表) [日]
EPD (Eukaryotic Promotor Database, 真核生物启动子数据库) [欧]
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2、我 的 实 验 室
简单重复序列
简单重复序列(Simple Sequence Repeats， SSRs)也称微卫星序列(Microsatellites)或短串联 重复序列(Short Tandem Repeats，STRs)，是由 1-6个碱基对组成的串联重复DNA片段。SSRs在 真核和原核生物的基因组中分布广泛、数量丰富, 并具有较高的突变频率。
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NCBI数据库
1、国外的重要生物信息中心 2、NCBI介绍
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1、国外重要生物信息中心
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NCBI
• 美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information)
• 前身是NIH所属的一个研究所的计算生物学 研究室,1988年独立为NCBI,形式上属于国家 医学图书馆(National Library of Medicine/NLM)
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DDBJ homepage
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国际核苷酸序列数据库联盟
• International Nucleotide Sequence Database Collaboration (INSDC)包括
– GenBank
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生物信息学常用数据资源介绍
生物信息学是一门跨学科的学科，它将计算机科学与生物学有机地结合起来，为生命科学研究提供了新的方法和手段。
在生物信息学中，数据资源是非常重要的，因为数据资源直接关系到生物信息学研究的深度和广度。
本文将介绍生物信息学中常用的数据资源，包括基因组数据库、蛋白质数据库、序列数据库、文献数据库等。
1. 基因组数据库
基因组数据库是基因组信息的集大成者。
基因组数据库收集了各种生物的基因组序列、基因注释、基因组结构等信息。
常用的基因组数据库有：GenBank、EMBL、DDBJ、NCBI、Ensembl、UCSC Genome Browser 等。
2. 蛋白质数据库
蛋白质数据库是收集了各种生物的蛋白质序列、蛋白质结构、蛋白质功能等信息的数据库。
常用的蛋白质数据库有：UniProt、PDB、Swiss-Prot、TrEMBL等。
3. 序列数据库
序列数据库主要收集了各种生物的核酸序列和蛋白质序列。
常用的序列数据库有：NCBI GenBank、EMBL、DDBJ、RefSeq、UniProtKB 等。
4. 文献数据库
文献数据库主要收集了各种与生物学相关的学术文献，包括期刊论文、会议论文、书籍等。
常用的文献数据库有：PubMed、Web of
Science、Google Scholar等。
总结
生物信息学中的数据资源非常丰富，为生物信息学研究提供了非常重要的数据支持。
除了以上介绍的常用数据资源，还有很多其他的数据资源，例如代谢组数据库、蛋白质互作数据库等等。
研究者可以根据自己的需要选择合适的数据资源，以便更好地开展生物信息学研究。