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01 生物信息学是什么？
生物信息学，简单来说，就是用计算机来研究生物学问题。它结合了生物学、计算机科学和数学等多个学科的知识，帮助我们分析海量的生物数据，揭示生命活动的规律。
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02 生物信息学的发展历程
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03 生物信息学的核心技术
生物信息学是一门高度交叉的学科，其核心技术涉及到生物学、计算机科学和数学等多个领域。
1、序列分析：这是生物信息学中最基础的技术之一。通过比较不同生物的DNA或蛋白质序列，可以发现序列之间的相似性，从而推测基因的功能、蛋白质的结构和生物之间的进化关系。常用的序列比对工具包括BLAST、BLAT等。
2、基因组组装：将短的DNA片段拼接成完整的基因组序列。常用的组装软件有De novo assembler（如Trinity、SPAdes）和参考基因组组装软件（如BWA-MEM、Minimap2）。
3、基因预测：在基因组序列中识别基因的起始和终止位置。常用的基因预测软件有GeneMark、FGENESH等。
4、蛋白质结构预测：根据蛋白质的氨基酸序列，预测其三维结构。常用的结构预测方法包括同源建模、threading、从头预测等。AlphaFold 2是近年来在蛋白质结构预测领域取得重大突破的深度学习模型。
5、转录组分析：分析RNA-seq数据，定量基因表达水平，发现新的转录本，研究基因的调控机制。常用的分析软件有HISAT2、StringTie、DESeq2等。
6、蛋白质组学分析：分析蛋白质的组成、修饰和相互作用。常用的分析软件有MaxQuant、Proteome Discoverer等。
7、代谢组学分析：分析细胞或组织中的小分子代谢物。常用的分析软件有XCMS、MetaboAnalyst等。
04 总结
生物信息学的发展与计算机科学、分子生物学等学科的进步密切相关。从最初的序列比对到如今的大数据分析和人工智能的应用，生物信息学在生命科学研究中发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断进步，生物信息学将在更多的领域展现出巨大的潜力。
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