生物信息學

本書全面介紹生物信息學相關的概念、產生背景、研究目標、國內外研究現狀與前沿課題，及生物學數據庫的建立、生物信息學軟件的開發與應用等。

序一

序二

前言

第一章 概論

1.1 生物信息學產生的背景

1.2 人類基因組計劃

1.3 什麼是生物信息學

1.4 生物信息學的研究目標和內容

1.5 生物信息學的發展

1.6 生物信息學研究方法的新進展

1.7 國內外對生物信息學研究現狀

1.8 生物信息學的主要意義和展望

1.9 生物信息學與生物實驗的關係

主要參考文獻

第二章 生物學基礎

2.1 生命起源和分子進化

2.1.1 生命起源的三個階段

2.1.2 生命起源的假説

2.1.3 生命起源物質組成的爭論

2.2 生物的分類

2.3 核酸

2.3.1 核酸的化學組成

2.3.2 DNA的一級結構

2.3.3 DNA的二級結構

2.3.4 DNA的三級結構

2.3.5 生物體中的DNA

2.3.6 RNA的結構

2.3.7 核酸的變性、復性與雜交

2.4 蛋白質

2.4.1 蛋白質的組成

2.4.2 蛋白質的分子結構

2.4.3 蛋白質結構預測和分子設計

2.5 染色體和基因

2.5.1 染色體和染色質

2.5.2 基因及真核生物基因組

2.6 中心法則

2.6.1 中心法則的內容

2.6.2 DNA的複製

2.7 基因工程技術簡介

2.7.1 概論

2.7.2 基因克隆的技術路線

2.7.3 基因組文庫

2.7.4 重組DNA技術在醫學生物學中的應用

主要參考文獻

第三章 生物信息數據庫及其信息檢索

3.1 生物信息數據庫的類型

3.2 序列數據庫

3.2.1 核酸序列數據庫

3.2.2 蛋白質序列數據庫

3.3 結構數據庫

3.3.1 蛋白質結構數據庫

3.3.2 數據庫結構顯示程序

3.4 生物數據庫的信息檢索

3.4.1 Retrieve服務器

3.4.2 Entrez系統

3.4.3 SRS檢索工具

3.5 向數據庫提交數據

主要參考文獻

第四章 序列比對與算法

4.1 序列兩兩比對

4.2 多序列比對

4.2.1 多序列比對程序CLUSTALW

4.2.2 tree－based算法和iterative算法

4.2.3 中心算法

4.3 序列分析算法

4.3.1 動態規劃算法

4.3.2 隱馬爾可夫模型

4.3.3 人工神經網絡

4.3.4 基因表達調控網絡

4.4 分子進化：系統樹發育分析

4.4.1 分子鐘與中性理論

4.4.2 進化樹

4.4.3 進化樹的分析步驟

4.4.4 相關軟件使用簡介

主要參考文獻

第五章 核酸序列分析

5.1 DNA序列分析的意義

5.2 基因結構

5.3 序列翻譯與ORF預測

5.4 核酸序列分析框架

5.5 基因識別的兩種途徑

5.6 數據庫搜索

5.7 生物信息學軟件

5.7.1 商業軟件包

5.7.2 基於WEB的免費軟件包

5.8 新測定DNA序列的分析實例

5.8.1 框架

5.8.2 功能性位點(Pattern或Motif)搜索

5.8.3 編碼區的確定

5.8.4 核酸分子的立體結構

主要參考文獻

第六章 蛋白質結構預測和分子設計

6.1 蛋白質結構預測

6.1.1 預測蛋白質的物理性質

6.1.2 從氨基酸組成辨識蛋白質

6.1.3 蛋白質二級結構預測

6.1.4 其他特殊局部結構

6.1.5 蛋白質的三維結構預測

6.2 蛋白質工程分子設計簡介

6.2.1 分子設計的基本條件

6.2.2 分子設計的基本方法

6.2.3 基於遺傳算法的分子設計

主要參考文獻

第七章 人類基因組計劃

7.1 概論

7.1.1 問題的提出

7.1.2 發展的歷史

7.1.3 HGP的任務與進展

7.2 參與基因組計劃的機構

7.2.1 國際機構

7.2.2 其他研究機構

7.3 圖譜

7.3.1 遺傳圖譜

7.3.2 物理圖譜

7.3.3 序列圖譜

7.3.4 基因圖譜

7.4 測序

7.5 基因組序列信息分析工具

7.5.1 Wisconsin軟件包

7.5.2 ACEDB

7.5.3 其他工具

7.6 人類基因組信息數據庫

7.6.1 NCBI Entrez的染色體圖譜

7.6.2 GDB的染色體圖譜

7.7 生物信息學在基因組研究中的應用

7.7.1 當前主要研究內容

7.7.2 生物信息學在基因組研究中的發展趨勢

7.7.3 生物信息學的發展展望

7.8 後基因組計劃

主要參考文獻

第八章 蛋白質組信息學

8.1 蛋白質組學簡介

8.1.1 蛋白質組學的概念

8.1.2 蛋白質組研究的理論基礎

8.1.3 蛋白質組研究的技術路線

8.2 蛋白質組信息學

8.3 蛋白質組分析的內容和方法

8.4 蛋白質組信息學相關資源

8.5 我國蛋白質組研究進展

8.6 蛋白質組學研究中的常見問題

8.7 化學蛋白質組學

8.7.1 化學蛋白質組學的概念

8.7.2 化學蛋白質組學研究、相關技術及應用

8.7.3 化學蛋白質組學的展望

主要參考文獻

第九章 生物信息學前沿

9.1 生物芯片技術

9.1.1 生物芯片簡介

9.1.2 與生物芯片相關的技術

9.1.3 生物芯片數據分析

9.1.4 生物芯片數據分析的展望

9.2 藥物設計與生物信息學

9.2.1 藥物基因組學

9.2.2 藥物蛋白質組學

9.2.3 生物信息學、基因組學和蛋白質組學與藥物設計

9.2.4 計算機輔助藥物設計

9.2.5 藥物設計實例

9.3 基因診斷與治療

9.3.1 基因診斷

9.3.2 基因治療

9.4 虛擬細胞——人工生命的模型

9.4.1 虛擬細胞的構建

9.4.2 虛擬細胞的模型

9.4.3 虛擬細胞相關的學科領域

9.4.4 研究虛擬細胞的意義

主要參考文獻

附錄一 生物信息學相關數據庫

附錄二 生物信息學重要軟件簡介

附錄三 生物信息學名詞解釋

附錄四 習題

編著者簡介