Algorithm 版 (精华区)

发信人: ssos (存在与虚无·守拙), 信区: Algorithm
标  题: Glossary in Bioinformatics 
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月31日20:27:32 星期六), 站内信件

Glossary in Bioinformatics (English Version)
 Accession number: A unique number or code given to mark the entry of a sequ
ence (protein or nucleic acid) or pattern (regular expression, fingerprint, 
profile) to a primary or secondary database. Accession numbers should remain
 static between database updates, and hence in theory provide a mechanism fo
r reliably identifying a particular entry in subsequent database releases.
Algorithm: The logical sequence of steps by which a task can be performed.
Alternatively spliced form: See Splice variant.
Amino acid: The fundamental building block of proteins. There are 20 natural
ly occurring amino acids in animals and around 100 more found only in plants
.
Amphipathic helix: A helix that displays a characteristic charge separation 
in terms of the distribution of its polar and non-polar residues on opposite
 faces. Their ‘sidedness’ allows such helices to sit comfortably at polar/
apolar interfaces, such as at the surfaces of globular proteins(where their 
hydrophilic sides point towards the solvent, and their hydrophobic sides poi
nt towards the protein core), or within membranes (where their hydrophobic s
ides point towards the lipid environment, and their hydrophilic sides point 
towards the protein interior).
Analogues: Non-homologous proteins that have similar folding archiatectures,
 or similar functional sites, which are believed to have arisen through conv
ergent evolution.
Applet: Small software applications loaded from a server via HTML pages.
Assembly: The process of aligning overlapping sequence fragments into a cont
ig. or series of contigs.
Basepair (bp): Any possible pairing between bases in opposing strands of DNA
 or RNA. Adenine pairs with thymine in DNA, or with uracil in RNA; and guani
ne pairs with cytosine.
Bioinformatics: The application of computational techniques to the managemen
t and analysis of biological information.
Block: An ungapped, aligned motif consisting of sequence segments that are c
lustered to reduce multiple contributions from groups of highly similar or i
dentical sequences.
Browser: A computer program (commonly known as a Web client) that permits in
formation retrieval from the Internet and the WWW.
cDNA library: A gene library composed of cDNA inserts synthesized from mRNA 
using reverse transcriptase.
Central dogma: A fundamental principle of molecular biology, first expounded
 by Francis Crick in 1958, essentially stating that the transfer of informat
ion from nucleic acid to nucleic acid, or from nucleic aced to protein, is p
ossible, while transfer from protein to nucleic acid or from protein to prot
ein is impossible. A shorthand expression of the dogma gives the unidirectio
nal relation: DNA>RNA>protein.
Chaperone: A protein that assists the correct non-covalent assembly of foldi
ng proteins in vivo; chaperones do not themselves form part of the structure
s they help to assemble.
Chromosomes: The paired, self-replicating genetic structures of cells that c
ontain the cellular DNA; the nucleotide sequence of the DNA encodes the line
ar array of genes.
Client: Any program that interacts with a server (Lynx, Mosaic and Netscape 
are examples of client software).
Clone: A copied fragment of DNA, maintained in circular form, identical to t
he template from which it is derived.
Cloning: The process of generating identical copies of a DNA fragment (that 
may encode a complete gene) from a single template DNA.
Cloning vector: A DNA molecule originating from a virus, a plasmid, or the c
ell of a higher organism into which another DNA fragment can be integrated w
ithout compromising the vector’s capacity for self-replication.
Coding sequence (CDS): A region of DNA or RNA whose sequence determines the 
sequence of amino acids in a protein.
Command line: The basic level at which a computer prompts the user for input
.
Communication protocol: An agreed set of rules for structuring communication
 between programs (allowing, for example, data exchange between nodes on the
 Internet).
Complementary DNA (cDNA): DNA that is synthesized from a messenger RNA templ
ate using the enzyme reverse transcriptase.
Composite database: A database that amalgamates a number of primary sources,
 using a set of defined criteria that determine the priority of inclusion of
 the different sources and the level of redundancy retained (e.g., NRDB is a
 non-identical composite protein sequence database and OWL is a non-redundan
t composite).
Conceptual translation: The computational process of interpreting the sequen
ce of nucleotides in mRNA via the genetic code to a sequence of amino acids,
  which may or may not code for protein.
Consensus sequence: A pseudo-sequence that summarises the residue informatio
n contained in a multiple alignment.
Conserved sequence: A sequence of bases in a DNA molecule (or an amino acid 
sequence in a protein) that has remained essentially unchanged during evolut
ion.
Contig: Sequences of clones, representing overlapping regions of a gene, pre
sented as an assembly or multiple alignment.
Dansylation: A method used to add dansyl group to free amino groups in prote
in end-group analysis. The dansyl amino acids, isolated after hydrolysis of 
the protein, are fluorescent and may be detected in nanomolar quantities
Diagnostic performance (diagnostic power): A measure of the ability of a dis
criminator to identify true matches, either in an individual query sequence 
or in a database.
Discriminator: A mathematical abstraction of a conserved motif, or set of mo
tifs (e.g., a regular expression pattern, a profile or a fingerprint), used 
to search either an individual query sequence or a full database for the occ
urrence of that same, or similar, motif(s).
DNA (deoxyribonucleic acid): The molecule that encodes genetic information. 
DNA is a double-stranded molecule held together by weak bonds between basepa
irs of nucleotides. The four nucleotides in DNA contain the bases; adenine (
A), guanine G), cytosine (C) and thymine (T). In nature, basepairs form only
 between A and T and between G and c; thus the base sequence of each single 
strand can be deduced from that of its partner.
DNA sequence: The linear sequence of base pairs, whether in a fragment of DN
A, a gene, a chromosome or an entire genome.
Domain: A compact, local, semi-independent folding unit, presumed to have ar
isen via gene fusion and gene duplication events. Domains need not be formed
 from contiguous regions of an amino acid sequence: they may be discrete ent
ities, joined only by a flexible linking region of the chain; they may have 
extensive interfaces, sharing many close contacts; and they may exchange cha
ins with domain neighbours. The combination of domains within a protein dete
rmines its overall structure and function.
Down: State of a computer when it is non-operational and hence unavailable f
or normal use.
Dumb: A dumb terminal is a desttop display device that is not capable of loc
al processing, this being entirely carried out by the central computer. Such
 terminals  (e.g., VT52, VT100, etc.) do not support windowing applications.

E.C. system: The systematic classification and naming of enzymes by the Enzy
me Commission, whereby enzymes are denoted by the letters E.C., followed by 
a set of four numbers separated by dots. The first number indicates one of s
ix main functional divisions (oxidoreductases, transferases, hydrolases, lya
ses, isomerases and ligases); the following numbers denote different subclas
ses, as defined by donor group, acceptor, substrate, isomer, etc., the final
 digit being a serial number for the particular enzyme (e.g., E.C.1.1.1.1 fo
r alcohol dehydrogenase, E.C.3.5.3.15 for protein-arginine deiminase, etc)
Edman degradation: A method used in sequencing polypeptides, whereby amino a
cid residues are removed sequentially from the N-terminus by reaction with p
henyl-isothiocyanate, to form phenylthiocarbamyl-peptide(PTC-peptide). This 
is cleaved in anhydrous acid, releasing a thialzolinone intermediate and the
 remainder of the peptide.
Enzyme: A protein that acts as a catalyst, speeding the rate at which a bioc
hemical reaction process but not altering the direction or nature of the rea
ction.
Enzyme Classification System: See E.C. system.
Eukaryote: Cell or organism with membrane-bound, structurally discrete nucle
us and other well-developed subcellular compartments, Eukaryotes include all
 organisms except viruses, bacteria and blue-green algae.
Exon: The protein-coding DNA sequences of a gene.
Expressed Sequence Tag (EST): A partial sequence of a clone, randomly select
ed from a cDNA library and used to identify genes expressed in a particular 
tissue. ESTs are used extensively in projects to map the human genome.
Expression profile: The characteristic range of genes expressed at different
 stages of a cell’s development and functioning
False-negative: A true match that incorrectly recognized by a discriminator.

False-positive: A false match incorrectly recognized by a discriminator.
File Transfer profile (FTP): A method of transferring files to remote comput
ers.
Fingerprint: A group of ungapped motifs excised from a sequence alignment an
d used to build a characteristic signature of family membership by means of 
iterative searching of a primary (or composite) database.
Firewall: A mechanism for protecting a proprietary computer network (or intr
anet), allowing internal users to access the Internet, while preventing exte
rnal Internet users from penetrating the intranet.
Flat-file: A human-readable data-file in a convenient form for interchange o
f database information, Flat-files may be created as output from relational 
databases, in a format suitable for loading into other databases.
Folding problem: The problem of determining how a protein folds into its fin
al 3D form given only the information encoded in its primary structure.
Frameshift: An alteration in the reading sense of DNA resulting from an inse
rted or deleted base, such that the reading frame for all subsequent codons 
is shifted with respect to the number of changes made (e.g., if a sequence s
hould read UCU-CAA-AGG-UUA, and a single U is added to the beginning, the ne
w sequence would read UUC-UCA-AAG-GUU, etc.). Frame shifts may arise through
 random mutations, or via errors in reading sequencing output.
Gene: The fundamental physical and functional unit of heredity. A gene is an
 ordered sequence of nucleotides located in a particular position of a parti
cular chromosome that encodes a specific functional product (i.e., a protein
 or RNA molecule).
Gene duplication: A genetic alteration in which a segment of DNA is repeated
, Duplications may appear anywhere, but where the duplicated segment is adja
cent to the original one, this is termed a tandem duplication.
Gene expression: The process by which a gene’s coded information is convert
ed into the structures present and operating in the cell. Express ed genes i
nclude those that are transcribed into mRNA and then translated into protein
 and those that are transcribed into RNA but not translated into protein( e.
g., transfer and ribosomal RNAs).
Gene families: Groups of closely related genes that encode similar protein p
roducts.
Gene product: The protein resulting from the expression of a gene. In some c
ases, the gene product may be an RNA molecule that is never translated.
Genetic code: The rules that relate the four DNA or RNA bases to the 20 amin
o acids, There are 64 possible three-base (triplet) sequences, which are kno
wn as codons. A single triplet uniquely defines one amino acid, but an amino
 acid may be coded by as many as six codons, The code is thus said to be deg
enerate.
Genome: All the genetic material in the chromosomes of a pr\articular organi
sm; its size is generally given as its total number of basepairs.
Genome projects: Initiatives (often via international collaboration) to map 
and sequence the entire genomes of particular organisms. The first complete 
eukaryotic genome to have been sequenced is that of the yeast S. cereviseae;
 the human genome is expected to be finished by roughly 2003-2005; and mouse
 by around 2008. The majority of genomes completed to date are those of prok
aryotes.
Helical wheel: A circular graph depicting five turns of helix, around which 
the residues of a protein sequence are plotted. Helical potential is recogni
zed by the clustering of hydrophilic and hydrophobic residues in distinct po
lar and non-polar arcs.
Hidden Markov Model (HMM): A probabilistic model consisting of a number of i
nterconnecting states. Like profiles, HMMs encode full domain alignments. Th
ey are essentially linear chains of match, delete or insert states: a match 
state denotes a conserved column in an alignment; an insert state allows ins
ertions relative to match states; and delete states allow match positions to
 be skipped.
Home page: The HTML document that acts as the first contact point between a 
browser and a server.
Homology: Being related by the evolutionary process of divergence from a com
mon ancestor. Homology is not a synonym for similarity.
Hybridization: The process of joining two complementary strands of DNA or on
e each of DNA and RNA to form a double-stranded molecule.
Hydropathy: Having the property of hydrophobicity, a low affinity for water.

Hydropathy profile: A graph in which hydropathy values are calculated within
 a sliding window and plotted for each residue in a protein sequence. Such g
raphs show characteristic peaks and troughs, corresponding to the most hydro
phobic and hydrophilic regions of the sequence respectively.
Hydrophobicity: See Hydropathy.
Hyperlink: An active HTTP cross-reference that links one Web document to ano
ther document on the Internet.
Hypermedia: Formatted Web documents containing a variety of information type
s, including text, image, movie and audio.
Hypertext: Text that contains embedded links (hyperlinks) to other documents
.
HyperText Markup language (HTML): The syntax governing the way documents are
 created so that they can be interpreted and rendered by Web browser.
HyperText Transport Protocol (HTTP): The communication protocol used by Web 
servers.
INDEL: An INsertion/DELetion in a DNA or protein sequence.
Internet: The international network of computer networks that connect govern
ment, academic and business institutions.
Internet Inter-ORB Protocol (IIOP): The communication protocol used by objec
t-request brokers to communicate over the Internet.
Intranet: Computer network isolated from the Internet by means of a firewall
 but that offers similar facilities to the local community (e.g., Web server
s, mail, etc.).
Introns: The sequence of DNA bases that interrupts the protein-coding sequen
ce of a gene; these sequences are transcribed into RNA but are edited out of
 the message before it is translated into protein.
IP address: Internet protocol address- a unique identifying number assigned 
to each computer on the Internet to allow communication between them.
Java: An object-oriented, network programming language that permits creation
 of either stand-alone programs, or applets that are launched via links on W
eb pages. In theory, Java programs run on any machine that supports the Java
 run-time environment (including PCs and UNIX workstations).
Kilobase (Kb): Unit of length for DNA fragments equal to 1000 nucleotides.
Library: An unordered collection of clones (i.e., cloned DNA from a particul
ar organism), generated from genomic DNA or cDNA.
Locus (pl. loci): The position on a chromosome of a gene or other chromosome
 marker; also, the DNA at that position. The use of locus is sometimes restr
icted to mean regions of DNA that are expressed.
Megabase (Mb): Unit of length for DNA fragments equal to 1 million nucleotid
es.
Midnight Zone: Region of sequence identity where sequence comparisons fail c
ompletely to detect structural similarity.
Model system: A biological system used to represent other , often more compl
ex, systems , in which similar phenomena either do, or are thought to, occur
 (e.g., D. melanogaster, M. musculus, S. cerevisiae, C. elegans, E.coli).
Module: An autonomous folding unit, believed to have arisen largely as a res
ult of genetic shuffling mechanism, Modules are contiguous in sequence and a
re often used as building blocks to confer a variety of complex functions on
 the parent protein. They may be thought of as a subset of protein domains. 
Examples of modules include Kringle domains (named after the shape of a Dani
sh pastry). Which are autonomous structural units found throughout the blood
 clotting and fibrinolytic proteins; the ubiquitous DNA-binding zinc fingers
, which are small self-folding units in which zinc is a crucial structural c
omponent; and the WW module (characterized by two conserved tryptophan resid
ues, hence its name), which is found in a number of disparate proteins, incl
uding dystrophin, the product encoded by the gene responsible for Duchenne m
uscular dystrophy.
Mosaic: A mosaic protein is a modular protein that, rather than including mu
ltiple tandem repeats of the same module, is composed of a number of differe
nt modules, each conferring different aspects of the parent protein’s overa
ll functionality (e.g., the calcium independent latrotoxin receptor, a mosai
c of EGF-like and laminin G-like modules).
Motif: A consecutive string of amino acids in a protein sequence whose gener
al character is repeated, or conserved, in all sequences in a multiple align
ment at a particular position. Motifs are of interest because they may corre
spond to structural or functional elements within the sequences they charact
erize.
Multiple alignment: See Sequence alignment.
Mutation: Any change in DNA sequence.
Normalised library: cDNA library generated such that all the genes in the li
brary are represented at the same frequency.
Nucleotide: A molecule consisting of a nitrogenous base (A,G, T, or C in DNA
; A, G, U or C in RNA), a phosphate moiety and a sugar group (deoxyribose in
 DNA and ribose in RNA). Thousands of nucleotides are linked to form a DNA o
r RNA molecule.
Object-oriented database: A database in which data are stored as abstract ob
jects, with abstract relationships between them. The data representations ar
e potentially very varied, including, for example, character strings, digiti
sed images, tables, etc. An object may subsume many other objects, and the d
atabase allows retrieval of the objects as a whole. The flexibility of data 
representation, and the ability to group objects together, renders object-or
iented databases potentially very powerful systems.
Open reading frame (ORF): A series of DNA codons including a 5’ initiation 
codon and a termination codon,  that encodes a putative or known gene.
Orthologues: Homologous proteins that perform the same function in different
 species.
Packet: A self-contained message, or component of a message, comprising addr
ess, control and data signals, which may be transferred as a single entity w
ithin a communications network.
Paralogues: Homologous proteins that perform different but related functions
 within one organism.
Pattern database: See Secondary database.
Penalties: Scores, or weights, used by programs in the computation of sequen
ce alignments; such scores are normally supplied as parameters to the progra
ms and thus may be modified by the user.
Phantom INDELs: Spurious insertions or deletions that arise when physical ir
regularities in a sequencing gel cause the reading software either to call a
 base too soon, or to miss a base altogether.
Phylogenic analysis: Study of the evolutionary relationships between a speci
es and its predecessors (e.g., using phylogenic trees).
Polymerase chain reaction (PCR): A method for amplifying a DNA base sequence
 using a heat-stable polymerase and two primers, one complementary to the (+
)-strand at one end of the sequence to be amplified and the other complement
ary to the (-)-strand at the other end. The faithfulness of reproduction of 
the sequence is related to the fidelity of the polymerase. Errors may be int
roduced into the sequence using this method of amplification.
Post-translational modification: An enzyme-catalysed alteration to a protein
 made after its translation from mRNA (e.g., glycosylation, phosphorylation,
 myristoylation, methylation).
Primary database: A database that stores biomolecular sequences (protein or 
nucleic acid) and associated annotation information (organism, species, func
tion, mutations linked to particular diseases, functional/structural pattern
s, bibliographic, etc.).
Primary structure: The linear sequence of amino acids in a protein molecule.

Primer: A short polynucleotide chain to which new deoxyribonucleotides can b
e added by DNA polymerase.
Probe: A DNA or protein sequence used as a query in a database search.
Profile: A position-specific scoring table that encapsulates the sequence in
formation within complete alignments. Profiles define which residues are all
owed at giver positions; which positions are conserved and which degenerate;
 and which positions, or regions, can tolerate insertions. In addition to da
ta implicit in the alignment, the scoring system may include evolutionary we
ights and results from structural studies. Variable penalties are specified 
to weight against insertions and deletions occurring in secondary structure 
elements.
Prokaryote: An organism lacking a membrane-bound, structurally discrete nucl
eus and other subcellular compartments. Bacteria are prokaryotes.
Promotor: A site on DNA to which RNA polymerase will bind and initiate trans
cription.
Protein: A molecule composed of one or more chains of amino acids in a speci
fic order; the order is determined by the base sequence of nucleotides in th
e gene coding for the protein. Proteins are required for the structure, func
tion and regulation of cells, tissues and organs, each protein having a spec
ific role (e.g., hormones, enzymes and antibodies).
Quaternary structure: The arrangement of separate protein chains in a protei
n molecule with more than one subunit.
Quinternary structure: The arrangement of separate molecules, such as in pro
tein-protein or protein-nucleic acid interactions.
R-factor: In X-ray crystallography, this parameter is used to express the ex
tent of agreement between theoretical calculations and the measured data; th
e lower the R-factor, the better the fit (R means either Residual or Reliabi
lity).
Regular expression: A single consensus expression derived from a conserved r
egion of a sequence alignment, and used as a characteristic signature of fam
ily membership. Synonymous terms: rule, pattern.
Regular regions or sequences: A DNA base sequence that controls gene express
ion.
Relational database: A database that uses a relational data model, in which 
data are stored in two-dimensional tables. The tables embody different aspec
ts or properties of the data, but contain overlapping information.
Resolution: The extent to which closely juxtaposed objects can be distinguis
hed as separate entities. The degree of resolution is dependent on the resol
ving power of the system; the fineness of detail with which objects may be v
isualized is determined by the wavelength of electromagnetic radiation used.
 X-rays, for example, have wavelengths in the range 10-8m to 10-11m and henc
e can be used to resolve structures at the atomic level. Structures are thus
 said to be determined, for example, to 3 ? resolution, 5 ? resolution, etc.

RNA (ribonucleic acid): A molecule chemically similar to DNA that plays a ce
ntral role in protein synthesis. The structure of RNA is similar to that of 
DNA but it is inherently less stable. There are several classes of RNA molec
ule, including messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), ribosomal RNA (rRN
A), and other small RNAs , each serving a different purpose.
Secondary database: A database that contains information derived from primar
y sequence data, typically in the form of regular expressions (patterns), fi
ngerprints, blocks, profiles or Hidden Markov Models. These abstractions rep
resent distillations of the most conserved features of multiple alignments, 
such that they are able to provide potent discriminators of family membershi
p for newly determined sequence.
Secondary structure: Regions of local regularity within a protein fold (e.g.
, α-helices, β-turns, β-strands.).
Sequence alignment: A linear comparison of amino (or nucleic) acid sequences
 in which insertions are made in order to bring equivalent position in adjac
ent sequences into the correct register. Alignments are the basis of sequenc
e analysis methods, and are used to pinpoint the occurrence of conserved mot
ifs.
Sequence Tagged Site (STS): Short (200 to 500 basepairs DNA sequence that ha
s a single occurrence in the human genome and whose location and base sequen
ce are known. Detectable by polymerase chain reaction (PCR), STSs are useful
 for localizing and orienting the mapping and sequence data reported from ma
ny different laboratories and serve as landmarks on the developing physical 
map of the human genome. Expressed sequence tags (ESTs) are STSs derived fro
m cDNA.
Sequencing: Determination of the order of nucleotides (base sequences) in a 
DNA or RNA molecule, or the order of amino acids in a protein.
Server: A computer of software system that communicates information via the 
Internet to a client.
Shotgun method: Cloning of DNA fragments randomly generated from a genome.
Silent mutation: A nucleotide substitution that does not result in an amino 
acid substitution in the translation product, because of the redundancy of t
he genetic code.
Six-frame translation: Translation of a stretch of DNA taking into account t
hree forward translations and three reverse translations, arising from the t
hree possible reading frames of an uncharacterized stretch of DNA.
Sparse matrix: A matrix in which most of the elements or cells have zero sco
res.
Splice variants: Proteins of different length that arise through translation
 of mRNAs that have not included all available exons in the template DNA.
Subject: A DNA or protein sequence matched by a query sequence in a database
 search.
Subunit: A distinct polypeptide chain within a protein that may be separated
 from other chains (whether identical or different) without breaking covalen
t bonds.
Super-secondary structure: The arrangement of α-hecices and/or β-strands i
n a protein sequence into discrete folded structures (e.g., β-barrels, β-α
-β units, Greek keys, etc.).
Telnet protocol: A method of communication between remote computers that all
ows users to log on and use the distant machines as if physically present at
 the remote location.
Tertiary database: A database derived from information housed in secondary (
pattern) databases (e.g., the BLOCKS and eMOTEF databases, which draw on dat
a stored within PROSITE and PRINTS). The value of such resources is in provi
ding a different scoring perspective on the same underlying data, allowing t
he possibility to diagnose relationships that might be missed using the orig
inal implementation.
Tertiary structure: The overall fold of a protein sequence, formed by the pa
cking of its secondary and/or super-secondary structure elements.
Transcription: The synthesis of an RNA copy from a sequence of DNA (a gene);
 the first step in gene expression.
Translation: The process in which the genetic code carried by mRNA directs t
he synthesis of proteins from amino acids.
Transmembrane domain: A region of a protein sequence that traverses a membra
ne; for a-helical structures, this requires a span of 20-25 residues.
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP): The rules that gov
ern data transmission between two computers over the Internet.
True-negative: A false match that correctly fails to be recognized b a discr
iminator.
True-positive: A true match correctly recognized by a discriminator.
Twilight Zone: A zone of sequence similarity (~0-20% identity) within which 
alignments appear plausible to the eye but are not statistically significant
 (i.e., could have arisen by chance)
Uniform Resource locator (URL): The address of a source of information. The 
URL comprises four parts---the protocol, the host name, the directory path a
nd the file name (e.g. http://wwww.biochem.ucl.ac.uk/bsm/dbbrowser/prefacefr
m.html).
Up: The status of a computer system when it is operational.
Upstream: Further back in the sequence of a DNA molecule, with respect to th
e direction in which the sequence is being read.
Weight matrix: See Profile.
Widow: Amino acid residues isolated from neighbouring residues by spurious g
aps, usually the result of over-zezlous gap insertion by automatic alignment
 programs.
World Wide Web: The information system or network on the Internet that uses 
HTTP as the primary communications medium.


--

   
<<社会契约论>>是一本好书,应当多读几遍
风味的肘子味道不错,我还想再吃它      

※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 211.93.34.115]