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1、药物信息学一、课程简介药物信息学是应用数学、计算机的原理和方法，将生物学、医学和药学的知识整合在一起用 于指导药物研发和临床个性化给药。它的基本任务是使用计算方法处理高通量手段产生的海量数据 进行药物靶标发现、药物作用机制分析、药物的ADME/T预测，以及临床不同人群的个性化给药 生物标记挖掘等研究。通过本课程的学习，使学生了解药物生物组信息学的研究进展，掌握药物 基因组信息学的研究内容和基本研究方法，为今后担当药物信息学科研和教学及相关工作打下基础。二、理论教学内容1 .药物信息学导论掌握内容：基本概念和主要研究内容。了解内容：当前药物研发局限性和药物基因组信息学在药物研发中优势。2 .药物
2、信息学相关资源掌握内容：CMAP数据库的主要用途和数据库的构成，学会如何从CMAP数据库中查找相 关药物刺激后的芯片数据信息，并进行下载；掌握PharmGKB数据库的主要用途和数据库的构 成，学会基本的查询方法；掌握DrugBank数据库的用途和建库依据及构成的相关信息；学会利 用SuperCYP数据库药物查找相关类别和知识，能够对SuperCYP数据库查询结果进行分析；学 会几种对CMAP数据库中下载到的数据进行相关处理的方法；能够对PharmGKB数据库中查询 到的结果进行简单的分析，熟悉结果所表示的意义；熟悉DrugBank数据库相关子库的用途和查 询方法。了解内容：能够利用DrugBa
3、nk数据库、PharmGKB数据库和SuperCYP数据库等数据库的 帮助对未知内容进行自学；了解PharmGKB数据库的相关链接内容及用途；了解CMAP数据库 一些相关的链接知识；了解几个与SuperCYP数据库的功能相似数据库的有相关知识和用途及查 询方法。3 .药物基因组学掌握内容：药物基因组学的概念及其与药物遗传学的区别、决定药物应答的主要遗传因素、 前药与活性药物与PK、PD的关系、常见药物基因组生物标记的类型及其原理；药物基因组实验 的设计及常见的统计方法、遗传变异标记的功能分析策略与方法。了解内容：药物基因组学在后基因组时代药物研发与应用中的地位、作用及目标。4 .药物靶点挖掘的
4、计算策略与方法掌握内容：药物靶标的识别和确认；机器学习方法预测靶标特征参数的选择原那么。了解内容：药物靶点预测的其他方法。5 .病原微生物靶点的信息学挖掘方法掌握内容：常见病原微生物基因组分析方法。了解内容：病原微生物药物靶标识别的策略和方法。6 .面向通路的药物作用机制研究掌握内容：KEGG、BioCarta、STKE等常见药物通路数据库的信息获取方法；药物作用通 路的分析策略与方法。了解内容：目前药物作用机制的其他研究方法。7 .基于网络的药物多效性预测掌握内容：掌握药物多效性的网络分析方法，掌握多种药物与靶点网络的特征。了解内容：熟悉二分网在药学中的应用。1238 .计算预测未知药物作用
5、谱掌握内容：掌握利用表达谱数据和蛋白质数据与联通图整合预测未知药物作用谱的策略。了解内容：了解其他预测预测未知药物作用谱的方法9 .整合信息学手段挖掘药物毒性特征策略和方法掌握内容：利用表达谱挖掘药物毒性特征（signature）的方法，利用蛋白质挖掘药物毒性特 征。了解内容：分层网络的特点。三、实验教学内容L药物综合信息的获取基本内容：DrugBank数据库的构成及应用。基本要求：熟练掌握DrugBank数据库数据构成、数据查询及结果分析的方法。10 .药物基因组学知识的综合应用基本内容：PharmKGB数据库的构成及应用。基本要求：熟练掌握PharmKGB数据库数据构成、5种常见的药物基因
6、组生物标记查询途径、 结果分析方法等内容。11 CMAP数据库的使用基本内容：CMAP构成及应用。基本要求：熟练掌握CMAP数据库数据构成、富集分析方法原理、查询方法以及结果分析 的方法。预测未知药物作用谱。12 未知药物作用谱预测基本内容：Drug response unique gene-set path 的构成及应用。基本要求：熟练掌握Drug response unique gene-set path数据库数据构成，可以提交简单的相 关数据在数据库中进行查询，并对结果进行分析，预测药物作用机制。13 .基于通路的药物作用机制研究基本内容：Drug response path的构成及应用
7、。基本要求：熟练掌握Drug response path数据库数据构成，可以自行准备所需要的数据集进 行提交，学会对结果进行分析，对药物的作用机制进行研究。四、参考资料药物基因组学-寻求个性化治疗（第一版）,蒋华良，钟扬，陈国强，罗小民主编,科学出版社.2004年出版生物信息学（第一版）.李霞主编.人民卫生出版社.2010年出版五、学时分配124序号教学内容参考学时总学时理论学时实验学时1药物信息学导论2202药物信息学相关资源8443药物基因组学概论10644药物靶点挖掘的计算预测策略与方法12845病原微生物靶点的信息学挖掘方法4406面向通路的药物作用机制研究4447基于网络的药物多效性预测4408计算预测未知药物作用谱8449整合信息学手段挖掘药物毒性特征策略和方法440合计604020125