生物信息学基础知识Day1

---

前言

个人学习《R语言与Bioconductor 生物信息学应用》的一些笔记。

---

一、生物大分子

生物信息学研究主要围绕脱氧核糖（Deoxyribonucleic acid，DNA）、核糖核酸（Ribonucleic acid，RNA）和蛋白质（Protein）三类生物大分子展开。

1.DNA

*DNA的一级结构（核苷酸的排列次序）可以表示为一条由A、T、G和C组成的序列。 *DNA的二级结构是指两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链，根据碱基互补配对原则（A=T，C=G）平行围绕同一“想象中”的中心轴形成的双螺旋结构。 *DNA在二级结构的基础上，通过进一步卷曲和折叠，形成超螺旋的三级结构。

2.RNA

G-U也可以配对。mRNA是DNA转录的产物，又是合成蛋白质的模板；tRNA是mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运这；rRNA是组成核糖体的组分，而核糖体是蛋白质合成的场所。

3.蛋白质

*一级结构：组成蛋白质多肽链的氨基酸排列次序。 *二级结构：依靠不同氨基酸之间的C=O和N=H基因团的氢键形成的稳定结构，主要为 α螺旋和β折叠。 *三级结构：通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构，是单个蛋白质分子的整体形状。蛋白质的三级结构大都有一个疏水核心来稳定结构，同时具有稳定作用的还有 离子键、氢键和二硫键等。常常可以用“折叠”一词来表示“三级结构”。 *四级结构：用于描述由不同多肽链（亚基）间相互作用形成具有 功能 的蛋白质复合物分子的形态。

二、基因组、转录组和蛋白质组

1.基因

基因是含有特定遗传信息的DNA片段，是遗传物质的最小功能单位。基因分为三类： *第一类编码蛋白质，具有转录和翻译功能，也就是编码序列（Coding Sequence，CDS），又称编码区（Coding region）； *第二类是只有转录功能而没有翻译功能的基因，例如tRNA基因和rDNA基因； *第三类是不转录基因的基因，它对基因表达起调节控制作用，例如启动子和操纵子。

2.基因组

基因组，指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA。更完备的定义是：核基因组是一个单倍体细胞核内的全部DNA，线粒体基因组是一个线粒体所包含的全部DNA，叶绿体基因组是一个叶绿体所包含的全部DNA。

3.转录组

转录组，广义上指在某一生理或实验条件下，由单个细胞、组织或个体等所产生的所有转录产物的集合，包括mRNA、rRNA、tRNA以及非编码RNA；侠义上是指所有mRNA的集合。在实际工作中，如果不特别强调，一般转录组就是指mRNA。转录组代表了样本（细胞、组织等）整体的基因表达水平，因此也被称为“表达谱”，通常采用基因芯片和RNA-seq技术来研究。

4.蛋白质组

蛋白质组是指一个基因组所编码的全部蛋白质。蛋白质组是真正的基因表达谱，其最常用的研究手段是质谱。

---

总结

没啥想说的，散了吧啊。见下一篇Day2。