計算生物學(xué)的案例
CPCI會議推薦---計算生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)國際學(xué)術(shù)會議（CBBS 2023）
計算生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)國際學(xué)術(shù)會議（CBBS 2023）
會議官網(wǎng)：http://www.iccbbs.org/
會議時間：2023年8月12-14日
會議地點：湖北武漢
提交檢索：CPCI (WoS), CNKI, Google Scholar, WanFang Data, etc.
會議介紹
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)和計算生物學(xué)越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)專家的關(guān)注。作為一個跨學(xué)科的學(xué)術(shù)會議，CBBS 2023聚焦生物醫(yī)學(xué)的熱門研究領(lǐng)域，如計算生物學(xué)，計算生物學(xué), 生物醫(yī)學(xué)機器人等， 旨在為計算生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者和行業(yè)專家提供一個專業(yè)的國際交流平臺，促進行業(yè)內(nèi)，行業(yè)間的學(xué)術(shù)交流，共同探討解決新問題，迎接新挑戰(zhàn)，進而激發(fā)新的想法和思路，提供更多的合作機會。
出版與檢索
CBBS 2023 錄用并展示的文章將由Atlantis Press出版, 并提交至CPCI (WoS), CNKI, Google Scholar, WanFang Data等數(shù)據(jù)庫檢索。
組委會成員
大會主席-陳銘教授，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，內(nèi)蒙古民族大學(xué)生命科學(xué)與食品學(xué)院特聘院長，有豐富的期刊編輯、審稿和會議經(jīng)驗。
大會主席-Y-h. Taguchi教授，來自日本東京中央大學(xué)，主要研究方向為主成分分析、基于張量分解的特征提取及其在生物信息學(xué)中的應(yīng)用。
投稿主題
計算生物學(xué)算法 / 人工關(guān)節(jié)和器官 / 生物電子學(xué) / 生物物理學(xué) / 計算醫(yī)學(xué)……
投稿方式
作者請將全文或摘要通過郵箱投稿至info@iccbbs.org，并備注投稿人姓名，職稱，單位，常用電話/微信，或其他需求。
要求為全英文原創(chuàng)稿件，須嚴格按照模板排版后提交。摘要投稿僅做交流展示，不提供出版。
如有其他問題請致電13163283137
展開 Discovery Studio 藥物發(fā)現(xiàn)與生物大分子計算模擬平臺
它服務(wù)于生命科學(xué)領(lǐng)域的實驗生物學(xué)家、藥物化學(xué)家、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、計算生物學(xué)家和計算化學(xué)家。為科學(xué)家提供易用的生物大分子模擬和藥物設(shè)計工具。通過高質(zhì)量的圖形、多年驗證的技術(shù)以及集成的環(huán)境，Discovery Studio（DS）將實驗數(shù)據(jù)的保存、管理與專業(yè)水準(zhǔn)的建模、模擬工具集成在一起，為研究隊伍的合作與信息共享提供平臺。
Discovery Studio的主要模擬功能：
· 生物大分子：蛋白/核酸的序列分析、蛋白進化分析、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的預(yù)測與模擬、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)表面電荷分析及pKa值預(yù)測、膜蛋白的結(jié)構(gòu)預(yù)測與模擬、抗體的設(shè)計與分析、蛋白理性設(shè)計、丙氨酸掃描（computational alanine scanning）、核酸的設(shè)計與模擬、蛋白聚集效應(yīng)預(yù)測、蛋白（核酸）-蛋白（核酸）相互作用、X-ray晶體結(jié)構(gòu)解析等
· 計算化學(xué)：分子力學(xué)計算和分子動力學(xué)模擬、量子力學(xué)/分子力學(xué)（QM/MM）計算等
· 基于靶標(biāo)結(jié)構(gòu)藥物設(shè)計：配體-靶標(biāo)相互作用（分子對接）、全新藥物設(shè)計、me too， me better藥物設(shè)計、分子對接、基于結(jié)構(gòu)的虛擬篩選、基于片段的藥物設(shè)計等
· 基于配體藥物設(shè)計部分：完全基于配體的藥效團設(shè)計、基于配體-受體復(fù)合物的藥效團設(shè)計、化合物數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和篩選、藥效團數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與保存、定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR/QSPR）、基于MMP的SAR分析等
· 有機小分子：虛擬組合化學(xué)庫的設(shè)計與分析、類藥性篩選、化合物構(gòu)象搜索和分析、化合物ADMET性質(zhì)預(yù)測等
· DS的應(yīng)用領(lǐng)域：以小分子化合物、生物大分子的設(shè)計與模擬為核心，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋藥物、化學(xué)、生物三大學(xué)科，研究領(lǐng)域包括：疾病的發(fā)病機理研究、新藥發(fā)現(xiàn)和設(shè)計、生物信息學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、酶學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)、蛋白質(zhì)工程、腫瘤研究等。
展開 Cadence CFD：用計算流體動力學(xué)增強生物模擬研究的確定性
CFD 預(yù)測和分析用于解釋周圍環(huán)境的影響，以增強這些生物模擬研究的確定性。
當(dāng)癌細胞是惡性的時，其他身體部位會增殖，稱為轉(zhuǎn)移。這種癌細胞在骨骼中的擴散稱為骨轉(zhuǎn)移。使用 CFD 模型，可以研究流體剪切應(yīng)力與癌細胞在支架上擴散之間的相關(guān)性。從 CFD 模擬中，觀察到腫瘤生長與骨間質(zhì)流動之間存在直接相關(guān)性。該觀察結(jié)果可以使用生物模擬工具增強骨轉(zhuǎn)移的解決方案。
用于 CFD 預(yù)測和生物模擬的 Cadence 產(chǎn)品
計算流體動力學(xué) (CFD) 是多物理場系統(tǒng)分析的一個方面，它使用數(shù)值模型模擬流體的行為及其熱力學(xué)特性。Cadence 強大的 CFD 套件 – Fidelity CFD可以解決多相流、不可壓縮和可壓縮流、層流、聲學(xué)、粒子跟蹤、燃燒現(xiàn)象、熱交換器、擴散、煙霧傳播等問題。我們的 CFD 工具套件已經(jīng)存在了幾十年，專業(yè)化并與行業(yè)一起發(fā)展。
Cadence 致力于通過我們在計算軟件方面的核心競爭力推進系統(tǒng)創(chuàng)新。我們的計算流體動力學(xué)解決方案是履行這一承諾的重要組成部分。憑借業(yè)界領(lǐng)先的網(wǎng)格劃分方法，以及強大的求解器和后處理功能，您很快就會將計算流體動力學(xué)視為“Cadence 流體動力學(xué)”。Cadence 現(xiàn)在通過收購 OpenEye 將計算軟件的核心競爭力擴展到分子建模和模擬。
OpenEye是計算分子設(shè)計領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，開創(chuàng)了基于物理學(xué)的方法和云原生 Orion? 軟件平臺，以加速人類健康的進步。此次收購使制藥和生物技術(shù)公司能夠受益于更強大的藥物發(fā)現(xiàn)解決方案，這些解決方案將 OpenEye 的創(chuàng)新分子建模和仿真軟件解決方案與 Cadence 的算法和求解器專業(yè)知識、高效、廣泛的數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)設(shè)施以及領(lǐng)先的 AI/ML 和云解決方案相結(jié)合。
展開 北鯤云亮相NCCBB 2022，誠邀各位蒞臨現(xiàn)場
第八屆全國計算生物學(xué)與生物信息學(xué)學(xué)術(shù)會議（NCCBB 2022）暨生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)與人工智能大會于7月23日在廣東廣州隆重召開，作為Cloud-HPC的先行者，北鯤云參與本次大會，為參展觀眾展示了專業(yè)的生命科學(xué)行業(yè)云上高性能計算解決方案。
本屆大會匯集國內(nèi)優(yōu)秀專家、學(xué)者和產(chǎn)業(yè)界優(yōu)秀人才，圍繞人工智能與多維組學(xué)大數(shù)據(jù)交叉融合的大會主題展開深入交流和討論。大會預(yù)計安排約100個會議報告，包括主旨報告、特邀專題報告、口頭報告、墻報等形式，將成為具有重要影響力的跨學(xué)科學(xué)術(shù)盛會。
北鯤云作為本次會議贊助商，在會場特設(shè)展位與各位專家學(xué)者共同探討前沿學(xué)科與科技的交叉領(lǐng)域。
今天是大會第一天，炎熱的天氣沒有阻擋各位前來參會的熱情，北鯤云展臺受到了眾多參會者的關(guān)注。北鯤云在云上的數(shù)字化研發(fā)平臺得到了參會者的廣泛肯定，大家紛紛表示希望北鯤云通過其豐富的行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗，為企業(yè)持續(xù)提供更加優(yōu)質(zhì)的云上高性能計算解決方案。
會議還將持續(xù)3天，北鯤云在現(xiàn)場準(zhǔn)備了精美禮品等您來領(lǐng)取！期待您的蒞臨交流！
會議之后，北鯤云團隊還將與各業(yè)界專業(yè)人士進行更深度的交流與合作，讓我們拭目以待。
關(guān)于NCCBB 2022
第八屆全國計算生物學(xué)與生物信息學(xué)學(xué)術(shù)會議（NCCBB）暨生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)與人工智能大會是由中國生物工程學(xué)會計算生物學(xué)與生物信息學(xué)專業(yè)委員會聯(lián)合中山大學(xué)中山眼科中心、中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院和南方醫(yī)科大學(xué)等三家單位共同主辦的全國性計算生物學(xué)和生物信息學(xué)領(lǐng)域的高水平學(xué)術(shù)會議。會議將促進全國生物、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)與計算機等領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者跨界交流與合作，打造前沿交叉科學(xué)交流平臺。
展開 
中國細胞生物學(xué)學(xué)會細胞工程與轉(zhuǎn)基因生物分會/陜西省細胞生物學(xué)學(xué)會2018年年會在陜西師范大學(xué)成功召開
在學(xué)會第四屆理事會第一次會議上，邊惠潔理事長對新一屆理事會的工作進行了部署，向積極參加科普活動的各單位頒發(fā)了“陜西省細胞生物學(xué)學(xué)會科普活動優(yōu)秀獎”獎金和榮譽證書，并主持討論通過了成立學(xué)會第一個專業(yè)委員會的議題。崔洪勇副秘書長進行了中國細胞生物學(xué)學(xué)會2018年“諾貝爾獎解讀”活動的動員。
會議期間，中國細胞生物學(xué)學(xué)會細胞工程與轉(zhuǎn)基因生物分會召開了第三屆委員會第三次會議。分會會長、空軍軍醫(yī)大學(xué)邊惠潔教授向委員們匯報了近年來分會的工作和取得的成績，傳達了中國細胞生物學(xué)學(xué)會對分會工作的要求，向積極參加分會活動的各單位頒發(fā)了“科普活動優(yōu)秀獎”獎金和榮譽證書。分會秘書長孔令敏副教授傳達了中國細胞生物學(xué)學(xué)會的科普工作精神和要求。
資料來源：中國細胞生物學(xué)學(xué)會官網(wǎng)，11月5日
展開 生物信息學(xué)與進化分析及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
生物信息學(xué)與進化分析及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用2.pdf
生物信息學(xué)與進化分析及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用1.pdf
探索：北鯤云超算平臺能否應(yīng)用于中醫(yī)藥行業(yè)
目前計算生物學(xué)領(lǐng)域的研究主要集中在蛋白質(zhì)行為的模擬、藥物分子的篩選、基因測序等方面。高性能計算在這些領(lǐng)域成功應(yīng)用所取得的成果也是有目共睹的。北鯤云超算作為將云計算應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域的實踐者，在藥物篩選，及基因組解析方面的成功應(yīng)用也得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認可。利用高性能計算進行虛擬藥物篩選目前已經(jīng)成為西藥新藥開發(fā)的一條嶄新和重要的途徑，但對于中醫(yī)藥的研究卻始終沒有很大的進展。
盡管云計算能夠取代大部分高性能計算的功能，而且云計算為藥物研發(fā)提供基礎(chǔ)算力是一個備受業(yè)內(nèi)人士看好的方向，但在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用卻還是很初級的階段。其原因在于，新藥研發(fā)的核心工作之一是從大量的化合物樣品庫中發(fā)現(xiàn)有藥理活性的化合物，計算機虛擬篩選輔助新藥開發(fā)是利用統(tǒng)計學(xué)和分子模型化技術(shù)來指導(dǎo)新的先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)或設(shè)計，而中醫(yī)藥領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析主要集中在對方劑配無規(guī)律、中醫(yī)證治規(guī)律等的研究，現(xiàn)有的研究水平還不能構(gòu)成對高性能計算的迫切需求。
但可以預(yù)見的是，中藥是天然的多靶點藥物，蘊含著巨大的新藥創(chuàng)制的潛力。應(yīng)用云計算開展中藥新藥的虛擬藥物篩選有可能成為中藥新藥開發(fā)的嶄新途徑。而另一個重要的理論依據(jù)在于隨著基因組排序的不斷完善、基因組學(xué)研究的深入、技術(shù)的成熟和以及北鯤云超算平臺的加入使得計算成本的大幅度下降，使得基因組學(xué)的研究逐漸由人類的基因組學(xué)擴展到動物、植物等多個相近領(lǐng)域。利用云計算在基因組學(xué)方面成熟的應(yīng)用軟件開展中藥植物藥的基因組學(xué)研究未來有可能是云計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域的重要應(yīng)用。
目前，云計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用目前還處于探索階段，尚不具備大規(guī)模應(yīng)用的條件和基礎(chǔ)。未來，北鯤云超算平臺有可能通過借鑒計算生物學(xué)的研究方法在中藥植物藥的基因組學(xué)、中藥新藥的虛擬藥物篩選、中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析、模擬與仿真等領(lǐng)域進行開創(chuàng)性的應(yīng)用研究。
展開 北鯤云超算平臺為何能夠被高性能計算行業(yè)認可？
北鯤云超算平臺為何能夠被高性能計算行業(yè)認可？
隨著云技術(shù)的發(fā)展，高性能計算在科研領(lǐng)域的應(yīng)用，云計算也能夠越來越多的完成。北鯤云通過其自主研發(fā)的算力SaaS平臺將300余款應(yīng)用于生命科學(xué)、藥物研發(fā)，分子篩選的軟件在本平臺進行預(yù)案裝，使高算力需求用戶直接從云上使用超算變得越來越便捷。
云計算作為科研工作的重要輔助工具，不僅在生命科學(xué)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，而且在氣象數(shù)值模擬與預(yù)報、全球氣候模型、大氣與海洋模擬、地震預(yù)報、地震三維成像、天體星系模擬、材料科學(xué)、計算物理、計算化學(xué)、工業(yè)設(shè)計、核武器研究、飛行動力學(xué)、流體力學(xué)和石油勘探等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，北鯤云超算平臺主要服務(wù)于人工智能、芯片設(shè)計、高科技制造、CAE/CFD、大氣海洋環(huán)境、天文地球物理、影視與動漫制作、高性能計算超級計算機等行業(yè)。并與近千家高校及科研所取得了良好的合作，并將北鯤云超算平臺成功接入多個高校。
云計算的廣泛應(yīng)用是云計算真正發(fā)揮作用的軟實力，同時也是將云計算與科研相結(jié)合的重要嘗試。云計算的應(yīng)用往往是多學(xué)科的交叉與合作，計算生物學(xué)的產(chǎn)生標(biāo)志著云計算在生命科學(xué)領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。盡管云計算成功應(yīng)用到許多科研領(lǐng)域，但云計算仍然屬于高投入高產(chǎn)出的非普及型應(yīng)用。北鯤云超算SaaS平臺通過提供彈性算力需求，讓用戶按需付費，能夠有效解決用戶使用成本過高的問題。
研究人員在進行藥物篩選的時候，往往需要大量的算力資源，對于高校及研究所人員，通常使用超算中心的資源，如果超算中心不能給予及時的足夠的資源支持，研究人員就不得不尋找公有云資源，但公有云資源往往沒有相應(yīng)的配套服務(wù)，使用起來也并不方便。
北鯤云企業(yè)版，能夠幫助企業(yè)部署一套契合自身需求的高性能解決方案。現(xiàn)在硬件購置費用昂貴，而且系統(tǒng)運行維護成本過高，大型系統(tǒng)的年電費需上千萬元。
展開 生物電磁學(xué)軟件選擇
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分子生物學(xué)實驗室設(shè)計方案
分子生物學(xué)實驗室廣泛應(yīng)用于大專院校教學(xué)、科研機構(gòu)以及醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)的科學(xué)研究。在進行植物組織培養(yǎng)之前，需要全面了解所需的基本設(shè)備條件，以便靈活利用現(xiàn)有房屋或者進行新建、改建實驗室。實驗室的規(guī)模應(yīng)根據(jù)工作目的和規(guī)模確定，避免規(guī)模太小影響效率，尤其是對于工廠化生產(chǎn)的目標(biāo)而言。分子生物學(xué)實驗室的設(shè)計和規(guī)劃必須科學(xué)合理。中壹聯(lián)實驗室裝修公司小編將詳細闡述分子生物學(xué)實驗室設(shè)計的原則、各功能區(qū)布局及設(shè)備配置。
一、分子生物學(xué)實驗室設(shè)計原則
1.無菌操作保障：植物組織培養(yǎng)及大多數(shù)分子生物學(xué)實驗需要在嚴格的無菌條件下進行。實驗室設(shè)計的首要原則是確保無菌操作，從而防止污染。無菌操作不僅包括設(shè)備和器材的無菌，還涉及到操作環(huán)境的潔凈度。因此，在分子生物學(xué)實驗室設(shè)計時各區(qū)域的壓力控制和氣流組織形式必須科學(xué)合理，以防止交叉污染和氣溶膠傳播。
2.提高工作便利性：對分子生物學(xué)實驗室設(shè)計中實驗室布局要最大限度地提高工作的便利性和效率。合理的對空間進行利用和設(shè)備安排能減少實驗操作中的時間浪費和工作混亂，提高實驗的成功率和重復(fù)性。
3.資源節(jié)約與環(huán)境控制：植物組織培養(yǎng)需要人工控制溫度、光照、濕度等培養(yǎng)條件。在分子生物學(xué)實驗室建設(shè)時就應(yīng)該要充分考慮到實驗室的節(jié)能環(huán)保，確保設(shè)備高效運作的同時，節(jié)省能源和資源。
二、分子生物學(xué)實驗室功能區(qū)布局
分子生物學(xué)實驗室由可以分為化學(xué)實驗室（準(zhǔn)備室）、洗滌滅菌室、無菌操作室（接種室）、培養(yǎng)室、細胞學(xué)實驗室以及PCR實驗室等多個功能區(qū)。以下中壹聯(lián)實驗室裝修公司小編將詳細介紹每個功能區(qū)的具體設(shè)計和設(shè)備配置。
1.化學(xué)實驗室（準(zhǔn)備室）
化學(xué)實驗室主要負責(zé)藥品的貯備、稱量、溶解、配制和培養(yǎng)基的分裝等工作。
展開 血流動力學(xué)/生物流體力學(xué)講座
血流動力學(xué)/生物流體力學(xué)講座
結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)分子對接大師班--帶案例 ￥10
1-1 概述
2-1-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能組成
2-2-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能肽鍵和相互作用
2-3-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能α螺旋和β片
2-4-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能肽鍵和Ramachandran圖
2-5-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)合能
2-6-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)如何折疊
2-7-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)水平
2-8-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能功能水平
2-9-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能酶動力學(xué)基本概念
3-1-可用的蛋白質(zhì)制備結(jié)構(gòu)
3-2-制備的蛋白質(zhì)制備結(jié)構(gòu)
3-3-蛋白質(zhì)制備同源性建模
3-4-蛋白制備穿線法
3-5-蛋白質(zhì)制備α折疊
3-6-PDB結(jié)構(gòu)的6-蛋白制備選擇
3-7-蛋白質(zhì)制劑缺失殘留問題
3-8-蛋白質(zhì)制備結(jié)構(gòu)驗證
4-1-分子對接算法
4-2-分子對接類型
4-3-分子對接模式
4-4-分子對接軟件
4-5-分子對接自動對接VINA高分子制劑
4-6-分子對接自動對接VINA配體制備
4-7-分子對接自動對接VINA網(wǎng)格制備
5-1-自動對接VINA腳本
5-2-自動對接VINA分析-I
5-3-Autodock VINA分析- II
6-1-虛擬篩選為什么它很重要
6-2-虛擬篩選簡要信息
6-3-虛擬篩選大分子和配體的制備
6-4-虛擬篩選網(wǎng)格準(zhǔn)備
6-5-虛擬篩選ADMET分析
6-6-虛擬篩查Lipinksi五規(guī)則
6-7-虛擬篩查結(jié)果分析
6-8-虛擬篩選腳本
7-1-故障診斷問題
7-2-出版質(zhì)量圖制備
展開 案例分析 | 從工程學(xué)角度預(yù)測血管和氣管的流量并研究生物
這次，我們討論了生物領(lǐng)域獨有的SCFLOW&SCRYU/Tetra案例。將流體工程學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域正在穩(wěn)步帶來新的見解。我期待著該領(lǐng)域的未來發(fā)展。
發(fā)現(xiàn)G蛋白偶聯(lián)受體蛋白新的別構(gòu)位點
隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，截止到2018年7月，已經(jīng)了50多個不同種類的GPCRs結(jié)構(gòu)被解析出來。這其中涵蓋了GPCRs 的A,B,C和F亞家族。在這些解析的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，人們發(fā)現(xiàn)藥物小分子可以結(jié)合在GPCRs的不同部位，這其中包括傳統(tǒng)的正構(gòu)位點(orthosteric site)和多個別構(gòu)位點(allosteric site)，諸如：膜外ECL2 loop區(qū)域，第一、二跨膜螺旋區(qū)域，第二、三跨膜螺旋區(qū)域，第三、四跨膜螺旋區(qū)域，第四、五跨膜螺旋區(qū)域、膜內(nèi)G蛋白結(jié)合區(qū)域。不同的小分子結(jié)合位點所處的化學(xué)環(huán)境有所不同，這樣則給當(dāng)代藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計提供了新的機遇。
盡管傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)生物學(xué)對人們理解蛋白的生理功能提供了不可或缺的方法和信息，但它也有自己的缺陷。比如傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)生物學(xué)不能告訴人們?yōu)槭裁碐PCRs結(jié)合激動劑(agonist)之后可以被激活，而結(jié)合拮抗劑(antagonist)的時候為什么信號通路會被阻斷。此外，單個GPCRs晶體結(jié)構(gòu)也不能告訴人們GPCRs具體的激活動態(tài)過程是怎樣的。與之相比，計算結(jié)構(gòu)生物學(xué)則很好的彌補了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)生物學(xué)的不足6,7。比如：通過在計算機上構(gòu)建磷脂雙層和溶劑模型，可以模擬GPCRs在細胞生理環(huán)境下的動態(tài)過程（圖一）。
圖一，分子動力學(xué)模擬GPCR膜蛋白體系。
本文工作通過計算生物學(xué)中分子動力學(xué)與系統(tǒng)分析的方法，找到GPCRs A家族的一個新的別構(gòu)位點。首先作者把天然激動劑乙酰膽堿（ACh）分子放在乙酰膽堿受體 (muscarinic acetylcholine receptors)膜外部分，然后實施長時間尺度的全原子分子動力學(xué)模擬。通過計算機模擬，作者發(fā)現(xiàn)在最開始的時候，乙酰膽堿分子很長一段時間(將近0.5-1.0微秒)停留在人們傳統(tǒng)所認為的正構(gòu)位點區(qū)域 （圖二a-c）。
展開 集成多組學(xué)數(shù)據(jù)的機器學(xué)習(xí)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
基礎(chǔ)大綱
機器學(xué)習(xí)及生物組學(xué)基礎(chǔ)
目標(biāo)：對機器學(xué)習(xí)基本概念進行介紹，讓大家對機器學(xué)習(xí)基本概念有大致了解。明確機器學(xué)習(xí)方法的適用性，優(yōu)勢，以及局限性等
什么是機器學(xué)習(xí)
機器學(xué)習(xí)的應(yīng)用實例
生物組學(xué)簡介（基因組學(xué)，轉(zhuǎn)錄組學(xué)，蛋白組學(xué)，代謝組學(xué)）
機器學(xué)習(xí)在在多組學(xué)數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用
python基礎(chǔ)
目標(biāo)：機器學(xué)習(xí)主流實現(xiàn)是python語言。學(xué)習(xí)機器學(xué)習(xí)之前，有針對性的對python進行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)的基本處理,以方便將來開展機器學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)
python安裝與開發(fā)環(huán)境的搭建
基本數(shù)據(jù)類型、組合數(shù)據(jù)類型
函數(shù)、列表 、元組、字典、集合
控制結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)
Numpy模塊——矩陣的科學(xué)計算
Matplotlib模塊——數(shù)據(jù)處理與繪圖
Pandas模塊——csv數(shù)據(jù)處理與分析
Sklearn模塊——機器學(xué)習(xí)模型基礎(chǔ)軟件包調(diào)用
2 案例實踐一：利用Python pandas讀取組學(xué)CSV數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)讀取、轉(zhuǎn)換、保存等
生物組學(xué)大數(shù)據(jù)預(yù)處理與探索分析
目標(biāo)：對高維組學(xué)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析及機器學(xué)習(xí)建模前，需要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，如缺失值填補、降維可視化等，大數(shù)據(jù)預(yù)處理與探索分析是檢驗數(shù)據(jù)質(zhì)量與了解數(shù)據(jù)分布的必要過程。
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