NCBI

美国国家生物技术信息中心

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美国国家生物技术信息中心（NCBI）

1. 基本信息​​

• ​​中文名​​：美国国家生物技术信息中心
• ​​英文名​​：National Center for Biotechnology Information（NCBI）
• ​​成立时间​​：1988年11月4日
• ​​隶属机构​​：美国国家医学图书馆（NLM），隶属于美国国立卫生研究院（NIH）
• ​​地理位置​​：马里兰州贝塞斯达
• ​​使命​​：
  • 建立分子生物学、生物化学和遗传学知识的存储与分析自动化系统；
  • 开发基于计算机的先进方法，研究生物分子结构与功能；
  • 促进科研人员与医疗工作者对数据库及工具的使用；
  • 推动全球生物技术信息合作。

​​2. 核心数据库与工具​​

• ​​GenBank​​：
  • ​​功能​​：国际核酸序列数据库（与EMBL、DDBJ共同构成合作联盟），收录公开的DNA序列及注释。
  • ​​特点​​：数据量呈指数增长，含约47,000个物种的30亿碱基序列，整合专利序列数据。
• ​​Entrez​​：
  • ​​功能​​：整合检索系统，可跨库搜索序列、结构、文献等数据（如PubMed、OMIM、MMDB等）。
  • ​​优势​​：支持图形化展示序列与染色体图谱，实现跨数据库关联（如序列→结构→文献）。
• ​​BLAST​​：
  • ​​功能​​：序列相似性比对工具，支持快速（<15秒）全库搜索，用于基因鉴定与功能分析。
  • ​​版本​​：Gapped BLAST（允许序列空位比对）、PSI-BLAST（基于位点特异性迭代检索）。
• ​​其他数据库​​：
  • ​​OMIM​​（在线人类孟德尔遗传）：人类基因与遗传疾病目录。
  • ​​MMDB​​（分子模型数据库）：蛋白质三维结构数据，源自PDB。
  • ​​UniGene​​：唯一人类基因序列集合。
  • ​​Taxonomy​​：生物分类学数据库，链接至序列与结构数据。

​​3. 科研成就​​

• ​​研究领域​​：
  • 基因组织分析、重复序列模式识别、蛋白质结构域预测；
  • 人类基因组图谱构建、HIV感染动力学建模；
  • 序列比对算法开发（如非冗余数据库构建、统计显著性评估模型）。
• ​​国际合作​​：与NIH内部及全球实验室合作，推动计算分子生物学发展。

​​4. 人才培养与教育​​

• ​​学术交流​​：通过会议、研讨会、演讲促进科学合作。
• ​​培训项目​​：设立科学访问学者计划及博士后岗位，培养跨学科人才（计算机科学+生物学）。

​​5. 历史背景​​

• ​​成立契机​​：1988年由参议员Claude Pepper推动立法，旨在应对生物医学信息计算机化需求。
• ​​选择NLM的原因​​：其在生物信息学数据库管理方面的经验。

​​6. 技术贡献​​

• ​​数据整合​​：将序列、结构、文献、专利等数据互联，提供一站式检索（如Entrez）。
• ​​开源工具​​：开发Sequin（序列提交工具）、电子PCR、ORFFinder（开放阅读框预测）等。

​​7. 词条图册​​

• 包含NCBI主页、数据库界面及检索结果示例图（如GenBank记录格式、BLAST比对结果）。

​​总结​​

NCBI是全球生物信息学的核心机构，通过维护GenBank等权威数据库、开发BLAST等工具，支撑基因组学、结构生物学等领域的研究。其跨学科团队（含计算机科学家、生物学家等）致力于数据整合与算法创新，同时推动国际合作与人才培养，助力生物医学发展。