Bioinformatics in Dermatology 生物資訊學在皮膚科學研究中的應用Xue-Jun Zhang from Anhui Medical University 安徽醫科大學張學軍Headlines 生物資訊學的研究內容醫學研究中常用的生物資訊資源及資料庫生物資訊學在皮膚科學研究中的應用舉例1. The major tasks of generalized bioinformatics 廣義生物資訊學Biological genetic information Control of the life activities Bioelectromagnetics Visual system and Processing of photo-information Cerebrum, neural system and information Biological structure and electromechanical system Microchip focus on genes and proteins ……1. The major tasks of narrow bioinformatics 狹義生物資訊學的研究內容生物資訊收集、存儲、管理與提供基因組序列資訊的提取和分析功能基因組相關資訊的分析2. Sources of bio-information and databases 醫學研究中常用的生物資訊資源及資料庫Important bio-information websites and databases on the internet Full-text literature databases Cross-search engine (1)Important bio-information websites and databases on the internet Internet 上的生物資訊資源重要網站及資料庫GenBank (http://www.book118.com.nih.gov/Genbank/index.html) SWISS-PROT (http://www.book118.com.uk//swissprot/access.html) Protein Data Bank ，PDB ，(http://www.book118.com/pdb) (2)Full-text literature databases 文獻全文資料庫PubMed http://www.book118.com.nih.gov OVID http://www.book118.com/site/index.jsp?top=1 EBSCO http://sewww.book118.com ScienceDirect http://www.sciencedirect.com Blackwell http://www.blackwellpublishing.com OCLC http://oclc.org Kluwer http://www.kluweronline.com Springer http://www.book118.com WILEY InterScience http://www3.intersciwww.book118.com HighWire Press http://highwww.book118.com FreeMedicalJournals http://www.freemedicaljournals.com Other literature databases Ingenta: http://www.book118.com Karger: http://karger.com/ Dekker: http://www.book118.com/index.jsp Websites of single journal 	http://www.book118.com for the Journal of Clinical Investigation and http://www.book118.com.jp for the Journal of Dermatology (3)Cross-search engine 多種資料庫交叉搜索引擎Websites of dermatology 3. Examples of combining dermatology and bioinformatics 生物資訊學在皮膚科學研究中的應用舉例Localization of Dyschromatosis Symmetric Hereditaria (DSH) Gene and Novel Mutations of the ADAR Gene in Chinese Families with DSH 遺傳性對稱性色素異常症精細定位和相關基因的突變檢測Background 遺傳性對稱性色素異常症( DSH)，系常染色體顯性遺傳病。嬰兒期或兒童期發病，在亞洲人中較常見。典型表現爲肢端有色素沈著和色素減退形成的網狀斑，病損呈對稱性分佈，無自覺症狀。由於皮損部位爲色素沈著或脫失，俗稱“花手”、“花腿”、“花臉”，嚴重影響美觀，給患者造成沈重的思想負擔。Two families with DSH from Anhui Refined localization: Patients 在安徽省和遼寧省收集2個DSH 大家系。所有患者均經過皮膚科醫師的確診，符合DSH 的診斷標準。家系1累積四代人，包括9名患者和11名正常人. 家系2涉及四代人，包括8名患者和8名正常人The result of Refined localization Haplotype analysis refined DSH locus to a 9.4-cM interval flanked by D1S2343 and D1S2635. Internet for you 讓Internet 爲你工作Databases: e-mail alert Journals: e-mail alert Thank you 杂志的列表。这是按不同学科分类及按字母顺序排列的杂志列表。免费及过刊免费的杂志。以银屑病和基因为例进行多数据库的交叉检索。我们的研究目的只能由寻找并克隆DSH 的致病基因降格为筛查DSH 的致病突变及其在中国人中的特点。首先要了解什么是ADAR ，在LocusLink 数据库中找到ADAR ，其为RNA 特异的腺苷脱氨酶，有三个可变剪切：ADAR-a, ADAR-b, ADAR-c 。在UCSC 数据库中，通过BLAT ，获得ADAR 基因的外显子及编码区。设计引物对编码区序列进行扩增。共发现7个新的突变: 其中3个是无义突变、2个移码突变、1个错义突变、1个剪接点突变。利用软件对测序结果进行拼接，ADAR 基因突变的功能区图ADAR 基因7个新突变的特点我们第一个将该病定位。DDBJ 是日本国立遗传学研究所于1986 年创建的，主要收集来自日本研究者提供的核酸序列，为国际上三大DNA 数据库之一。现在，三大核酸数据库每日通过Internet 互换数据信息。这是胶原蛋白1A3I 区的三维结构模拟图。EBSCO 数据库是一个大型综合数据库，提供给用户9,913(2004 年5月9日)种杂志的全文链接。其中的学术研究精粹数据库(Academic Search Elit) 包括生物学、工商经济、咨询科技、通讯传播、工程、教育、艺术、医药学等领域的1,700 余种全文期刊，Academic Search Premier 包括3,400 余种科技期刊。该数据库每天更新。这是一个收费的网站。其它的信息来源：这里列出一些与皮肤病学相关的网站。GenBank 是最主要的核酸序列数据库。由美国国立卫生研究院于1982 年创立，1992 年由NCBI 开始承担其数据库的维护与服务。GenBank 刚建立时，数据库中只有606 个序列记录，68 万个碱基对，到2004 年4月，该数据库已经收录了38,989,342,565 个碱基对。建立GenBank 的目的是提供给科技界以最新最全面的DNA 序列信息，因此，NCBI 对GenBank 数据的使用与推广未作任何限制。上方为注释，中间是ADAR 基因相应蛋白质的氨基酸序列，下面为其ｍRNA 的核苷酸序列。除GenBank 之外，另有两个知名的数据库欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory ，EMBL) 和日本DNA 数据库(DDBJ ，)也提供核酸序列检索服务。EMBL 是1974 年由几乎全部西欧国家资助在德国建立的国际研究学院网络，致力于分子物理学研究，分别在德国、英国、法国、意大利设立5个分支机构。1980 年建立了世界上第一个核酸序列数据库即EMBL 。欧洲生物信息学研究所(European Bioinformatics Institute ，EBI) 是EMBL 的一部分，开发有多种生物学数据库，向研究人员提供分子生物学、遗传学、医学及农业、生物技术、化学、药学工业等方面的资源信息。其中的核酸序列数据库包括：真核细胞基因组自动注释、EST 序列数据库、线粒体DNA 数据库、欧洲果蝇基因组项目及寄生虫基因组数据库等。其它的文献数据库：如Ingenta 公司，Karger 公司，Dekker 公司等及各杂志自己的专门网站。这是ADAR 的可变剪切之一，点击其链接可获得的其ｍRNA 的碱基序列。共获得的34 条记录，红色方框是我们要找的VII 型胶原上方是COL1A1 的注释和描述，下面显示的是其氨基酸的序列信息。共获得171 条记录，下箭头示查看其中一个的三维结构图。其中的PubMed Center 则提供生命科学领域中86 种期刊的免费全文，这一数字正在不断增加。列出的是Blackwell 收集的皮肤科学领域的杂志这是所有杂志的列表。这是所有杂志的列表。这是所有杂志的列表。这是所有杂志的列表。显示杂志的列表。搜索区及显示杂志的列表。显示杂志的列表。杂志目录。杂志列表。按字母顺序显示杂志的列表。monilethrix 念珠状毛发158000 12q13 ；12q13 trichorrhexis invaginaata 套叠性脆发病601675 19q13.2-q13.3 trichothiodystrophy 毛发硫营养障碍症601675 19q13.2-q13.3 nail-patella syndrome 指甲髌骨综合征161200 9q34.1 pachyonychia congenit 先天性指（趾）甲肥厚症167210 167200 17q12-q21 12q13 steatocystoma multiplex 多发性皮脂腺囊肿184500 17q12-q21 AEC syndrome AEC 综合征106260 3q27 EEC syndrome EEC 综合征129900 7q11.2-q21.3 hypohidrotic ectodermal dysplasia 少汗性外胚层发育不良305100 Xq12-q13.1 tooth and nail syndrome 牙齿－指综合征189500 4p16.1 dyskeratosis congenita 先天性角化不良305000 127550 Xq28 3q21-q28 Fanconi anemia 凡科尼贫血（先天性再生障碍性贫血）227650 227646 227645 600901 603467 16q24.3 3p25.3 9q22.3 6p22-21 11p15 hemochromatosis 血红蛋白沉着症235200 6p21.3 McCune-Albright syndrome 麦－奥综合征174800 20q13.2 NAME ／Carney ／LAMB complex 粘液瘤160980 17q23-q24 neurofibromatosis 神经纤维瘤162200 101000 17q11.2 22q12.2 Peutz-Jeghers syndrome P－J综合征175200 19p13.3 Ehlers-Danlos ，types Ⅰ皮肤弹性过度综合征，Ⅰ型130000 2q31 ；17q21.31-q2 ；9q34.2-q34.3 Ehlers-Danlos ，types Ⅱ皮肤弹性过度综合征，Ⅱ型130010 9q34.2-q34.3 Ehlers-Danlos ，types Ⅲ皮肤弹性过度综合征，Ⅲ型130020 2q31 Ehlers-Danlos ，type Ⅳ皮肤弹性过度综合征，Ⅳ型130050 2q31 Ehlers-Danlos ，type Ⅵ皮肤弹性过度综合征，Ⅵ型225400 1p36.3-p36.2 cutis laxa 皮肤松弛症219100 123700 304150 5q23.3-q31.2 7q11.2 Xq12-q13 pseudoxanthoma elasticum 弹性假黄色瘤264800 16p13.1 ataxia telangiectasia 共济失调性毛细血管扩张208900 11q22.3 Fabry syndrome 法布里综合征301500 Xq22 hereditary hemorrhagic telangiectasia 遗传性出血性毛细血管扩张187300 9q34.1 tuberous sclerosis 结节性硬化症191100 16p13.3 ；9q34 familial dysautonomia 家族性自主神经功能异常223900 9q31 cerebrotendinous xanthomatosis 脑腱（性）黄瘤病213700 2q33-qter fibrodysplasia ossificans progressiva 骨化性肌炎135100 4q27-q31 lipogranulomatosis 肠脂肪肉芽肿症228000 8p22-p21.3 partial lipodystrophy 部分脂质营养不良151660 1q21.2 Seip-Berardinelli syndrome 普通性脂肪营养障碍269700 9q34.3 ；11q13 cholestasis-lymphdema 胆汁淤积淋巴水肿214900 15q distichiasis and lymphedema 重睫和淋巴水肿153400 16q24.3 hereditary lymphedema 遗传性淋巴水肿153100 5q35.3 hereditary angioneurotic edema 遗传性血管神经性水肿106100 11q11-q13.1 Melkersson-Rosenthal syndrome 梅－罗综合征155900 9p11