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基因组数据库

/genome database/
最后更新 2023-09-02
浏览 248
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借助计算机技术提供的分析工具和软件,进行基因序列拼接、基因功能预测、同源基因比较、染色体定位、蛋白质分析,并进行“电子克隆”,将正常基因序列与疾病基因变异序列进行同源性比较,找出相应片段,合成探针用以诊断或进行修复,使变异序列得到治疗的数据库。从医疗功能看,这一类基因库能为药物设计、药物合成提供靶基因,为正常人提供基因测试以预防一些特殊疾病。

英文名称
genome database
所属学科
生物学

1990年,人类基因组计划开始展开,计划解读人类遗传密码的30亿个碱基序列。2000年科学家公布人类基因组“工作框架图”。2001年,美、英、日、德、法、中等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布了人类基因组图谱及初步分析结果。初步分析结果显示,人类基因组由31.647亿个碱基对组成,共有3万~3.5万个基因,远小于原先估计的10万个基因。

基因组数据库是分子生物信息数据库的重要组成部分。基因组数据库内容丰富、名目繁多、格式不一,数据提供者为分布在世界各地的信息中心、测序中心,以及和医学、生物学、农业等有关的研究机构和大学。基因组数据库的主体是模式生物基因组数据库,其中主要的是由世界各国的人类基因组研究中心、测序中心构建的各种人类基因组数据库。小鼠、河鲀、拟南芥、水稻、线虫、果蝇、酵母、大肠杆菌等各种模式生物基因组数据库或基因组信息资源都可以在网上找到。随着资源基因组计划的普遍实施,几十种动物、植物的基因组数据库也纷纷上网,如英国罗斯林研究所的ArkDB(网址:http: //www.ri.bbsrc.ac.ukarkdb sites.html)数据库包括了猪、牛、绵羊、山羊、马等家畜,以及鹿、狗、鸡等基因组数据库;美国、英国、日本等国的基因组中心的斑马鱼、罗非鱼、青鱼、鲑鱼等鱼类基因组数据库;英国谷物网络组织(CropNet)建立的玉米、大麦、高粱、菜豆农作物以及苜蓿(alfalfa)、牧草(forage)、玫瑰等基因组数据库。除了模式生物基因组数据库外,基因组信息资源还包括染色体、基因突变、遗传疾病、分类学 、比较基因组、基因调控和表达、放射杂交、基因图谱等各种数据库。

于1990年初建于美国约翰斯·霍普金斯大学(Johns Hopkins University),以支持国际合作的人类基因组计划,是一个专门汇集、存储人类基因组数据的数据库,其中包括了全球范围内人类DNA结构和100000种人类基因序列研究的分析成果,它不含序列数据,也没有收录其他种类生物的信息,其宗旨是为从事基因组研究的生物学家和医护人员提供人类基因组信息资源,现由加拿大儿童医院生物信息中心负责管理。该库包括以下多种内容:①人类基因组。包括基因、克隆、断裂点、细胞遗传标记物、易断位点、重复片段等。②人类基因组示意图。包括细胞遗传图、关联图、辐射杂交图、综合图等。③人类基因组内的变异。包括基因突变和基因多态性。还有等位基因发生频次等数据资料可通过名字GDB ID、关键词、DNA序列ID进行查询。GDB数据库用表格方式给出基因组结构数据,包括基因单位、聚合酶链反应(PCR)位点、细胞遗传标记、表达序列标签(EST)、连续子(contig)、重复片段等;可显示基因组图谱,包括细胞遗传图、连锁图、放射杂交图、连续子图、转录图等;给出等位基因等基因多态性数据库。此外,GDB数据库还包括了与基因库(GenBank)和EMBL核苷酸序列数据库、遗传疾病数据库(OMIM)、文献摘要数据库(MedLine)等其他网络信息资源的超文本链接。GDB数据库是用大型商业软件Sybase数据库管理系统开发的,并用Java语言编写基因图谱显示程序,为用户提供了很好的界面,缺点是传输速度受到一定限制。GDB数据库是国际合作的成果,其数据来自世界各国基因组研究的成果,经过注册的用户可以直接向GDB数据库中添加和编辑数据。

一个描述人类基因及遗传异常的数据库,是在约翰斯·霍普金斯大学的美国学者V.A.麦库西克[注]及其同事于1996年创建并定期出版的《人类孟德尔遗传信息》期刊(Mendelian Inheritance in Man; MIM)的基础上创建的。主要提供人类遗传疾病的临床及其表型性状、各种与遗传病相关的基因及基因产物、基因的表达和定位等信息。如果在基因库找到某种疾病的特定基因,那么可以转换到OMIM,获取与该基因有关的遗传病及其临床表型,以及描述该基因产物的资料。1987年起MIM与美国国家生物技术信息中心(NCBI)合作,开始在约翰斯·霍普金斯大学的主页上提供网络版本,1995年起改由NCBI在主页上提供。其网络版本实现了每日更新,较其期刊版本更新更迅速。据统计,截至2020年11月30日,OMIM已收录了25692条记录,并以每月约35条的速度递增,同时每月有近500条记录得到更新。

既是一个数据库,又是一个数据库管理系统,可以从网上自由下载,许多研究单位用它建立自己的数据库。库内的资源包括限制性图谱、基因结构信息、质粒图谱、序列数据、参考文献等。

包括了微生物、植物及人类的DNA及蛋白质序列, 基因表达、细胞的作用、蛋白质家族及分类数据。

美国国家基因组资源中心(NCGR)的基因组序列库(GSDB),收集了 DNA序列数据和有关的信息。由该主页可进入NCGR主页、基因组序列库及几套完整的细菌基因组等。

一个提供果蝇遗传学与分子生物信息的综合数据库。提供了果蝇基因组项目的各类基本数据(基因、畸变、克隆 、基因图、果蝇文献目录、数据查询等)、文件与命名、果蝇基因组计划以及其他有关数据库及资源等。

美国斯坦福大学的基因资源库,主要提供了各类酵母基因组数据以及斯坦福大学基因组研究机构的信息。

主要提供各类有关农作物的基因数据,包括拟南芥、大麦、油菜、牧草、小米、苜蓿、衣藻、黏菌等18个物种基因数据库。

由美国马里兰大学植物生物系、美国农业部等单位联合创建的农业基因组信息服务系统。主要包括农作物与牲畜品种的基因信息,也包括种质与植物命名数据库等与这些信息有关的数据库。基因数据库主要有植物基因组、牲畜基因组等信息资源,另外还提供了分析基因组数据的各类工具软件,并链接了其他基因数据库、会议、出版物等。

ArkDB数据库:http://www.ri.bbsrc.ac.ukarkdb sites .html

GDB数据库:http://gdbwww.gdb.org;

AceDB数据库:http://www.acedb.org/

TIGR数据库:http://www.tigr.org/

FlyBase数据库:http://flybase.bio.indiana.edu/

YEASTS数据库:http://genomewww.stanford.edu/

UK CropNet数据库:http://synteny.nott.ac.uk/db.html

AGIS数据库:http://ars-genome.cornell.edu/

  • 胡庆澧,陈仁彪,张春美,等.基因伦理学.上海:上海科学技术出版社,2009.
  • 黄韧,薛成,等.生物信息学:网络资源与应用.广州:中山大学出版社,2003.
  • 万跃华,何立民.网上生物信息学数据库资源.情报学报,2002,21(4):497-512.

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