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Ncbi分子生物学数据库检索 Http://Www.Ncbi.Nlm.Nih.Gov/
http://www.100md.com 2002年6月29日 《中国医学论坛表》 2002年第23期
     美国国立医学图书馆(NLM)于1988年11月4日建立国家生物技术信息中心(National Center of Biotechnology Information,简称NCBI)。该中心的主要任务为:

    为储存和分析分子生物学、生物化学、遗传学知识创建自动化系统;从事研究基于计算机的信息处理过程的高级方法,用于分析生物学上重要的分子和化合物的结构与功能;促进生物学研究人员和医护人员应用数据库和软件; 努力协作以获取世界范围内的生物技术信息。

    NCBI首先创建GenBank数据库,在重点开发GenBank的同时,又于1991年开发了Entrez 数据库检索系统。该系统整合了GenBank、EMBL、PIR和SWISS-PROT等数据库的序列信息以及MEDLINE有关序列的文献信息,并通过相关链接,将他们有机地结合在一起。NCBI还提供了其它数据库,包括在线人类孟德尔遗传(OMIM)、三维蛋白结构的分子模型数据库(MMDB)、人类基因序列集成(UniGene)、人类基因组基因图谱(GMHG)、生物门类(Toxonomy) 等数据库。图1是NCBI分子生物学数据库检索主页。
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    NCBI数据库介绍

    下面按照检索框上的顺序分别介绍各数据库。

    ● Nucleotide

    该数据库由国际核苷酸序列数据库成员美国国立卫生研究院GenBank、日本DNA数据库(DDBJ)和英国Hinxton Hall的欧洲分子生物学实验室数据库(EMBL)三部分数据组成。这三个组织联合组成国际核苷酸序列数据库协作体,每天交换各自数据库中的新增序列记录实现数据共享。其中的序列数据也通过与基因组序列数据库(GSDB)合作获取;专利序列数据通过与美国专利与商标局、国际专利局合作获取。

    ● Genome

    即基因组数据库,提供了多种基因组、完全染色体、Contiged序列图谱以及一体化基因物理图谱。
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    ● Structures

    即结构数据库或称分子模型数据库(MMDB),包含来自X线晶体学和三维结构的实验数据。MMDB的数据从PDB(Protein Data Bank)获得。NCBI已经将结构数据交叉链接到书目信息、序列数据库和NCBI的Taxonomy中运用NCBI的3D结构浏览器和Cn3D,可以很容易地从Entrez获得分子的分子结构间相互作用的图像。

    ● Taxonomy

    即生物学门类数据库,可以按生物学门类进行检索或浏览其核苷酸序列、蛋白质序列、结构等。

    ● PopSet

    包含研究一个人群、一个种系发生或描述人群变化的一组组联合序列。PopSet既包含核酸序列数据又包含蛋白质序列数据。
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    Entrez 功能强大,在于它的大多数记录可相互链接,既可在同一数据库内链接,也可在数据库之间进行链接。当运用BLAST软件比较某氨基酸或DNA序列与库中其他氨基酸或DNA序列差异即进行相似性检索时,则会涉及到蛋白质库或核苷酸库的库内链接。库间链接发生在核苷酸数据库内的记录与PubMed库中已发表序列的引文间的链接,或蛋白质序列记录与核苷酸序列库中编码它的核苷酸序列间的链接。

    NCBI数据库检索

    NCBI数据库的检索方法很简单,在检索框中输入检索词,检索词间默认逻辑关系为AND,检索规则基本同PubMed。图2是显示检索结果页面。

    可以通过下拉菜单选择记录的显示格式,通常选择GenBank Report格式或FASTA Report格式。当选择GenBank Report格式后,屏幕显示较完整的基因记录,其内容包括:基因位点(Locus)、基因定义(Definition)、基因存取号(Accession)、 核酸编号(NID )、关键词(Keywords)、 来源(Source)、组织分类(Organism)、参考文献(Reference)、 著者(Author)、题目(Title)、期刊Journal)、Medline存取号(Medline)、序列特征(Features)、基因(Gene)、CDS(cDNA)、等位基因(Allele) 对等的肽(Mat-Peptide )、计算碱基数(Base Count)、原序列(Origin)。而FASTA Report格式仅包括检出序列的简要特征描述。
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    ● OMIM

    孟德尔遗传学(OMIM)数据库是人类基因和基因疾病的目录数据库。该数据库包括原文信息、图片和参考信息,同时还可以链接到Entrez系统MEDLINE数据库中相关文献和序列信息。主页如图3所示。

    BLAST相似性检索

    BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)是用于序列相似性检索的一个重要数据库,是区分基因和基因特征的工具。该软件能在15秒内完成整个DNA数据库的序列检索。BLAST记录的相关度有明确的统计学解释,以便更容易地将相关记录与随机的数据库记录相区分。在NCBI主页的左工具条中,点击BLAST图标,即进入BLAST主页。

    BLAST 主页提供了几种BLAST检索软件。其中BLAST2.0是一种新的BLAST检索工具,它在原有基础上作了改进,运行速度更快,灵敏度更高,同时具有Gapped BLAST 和PSI-BLAST两种软件的新功能。Gapped BLAST 允许在对准的序列中引入空位(碱基缺失或插入),引入空位(Gaps)意味着在比较两个相关序列时不会出现中断(Break)现象。这些空位对准的记分系统更能反映相关序列的类似程度。PSI-BLAST的全称是Position-Specific Iterated BALST,即特殊位置重复BLAST,它提供了自动、易用的概貌(Profile)检索,是查找序列同源的有效工具。

    文/郑力, http://www.100md.com