生物信息學(xué)

叢書(shū)序Ⅰ
叢書(shū)序Ⅱ
前言
第一章 生物信息學(xué)：導(dǎo)論
一、什么是生物信息學(xué)?
二、生物信息學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
三、生物信息學(xué)的生物學(xué)內(nèi)涵
（一）基因與基因組的信息學(xué)
（二）基因表達(dá)的信息學(xué)：大規(guī)?；蚬δ鼙磉_(dá)譜的分析
（三）生物大分子的三維結(jié)構(gòu)信息：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬與分子設(shè)計(jì)
（四）代謝和疾病發(fā)生途徑的信息
四、生物信息學(xué)的信息學(xué)內(nèi)涵
（一）生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)
（二）分析工具的發(fā)展
五、生物信息學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展研究
（一）與疾病相關(guān)的基因信息及相關(guān)算法和軟件開(kāi)發(fā)
（二）建立與動(dòng)、植物良種繁育相關(guān)的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)
（三）研究與發(fā)展藥物設(shè)計(jì)軟件和基于生物信息的分子生物學(xué)技術(shù)
六、生物信息學(xué)研究和發(fā)展中的交叉學(xué)科和大科學(xué)特點(diǎn)
（一）實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家和計(jì)算生物學(xué)家
（二）三種科學(xué)文化的融合
（三）跨越整個(gè)生命科學(xué)的大科學(xué)
第二章 分子生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)
一、分子生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介
（一）基因組計(jì)劃和數(shù)據(jù)庫(kù)
（二）分子生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)種類
二、基因組數(shù)據(jù)庫(kù)
（一）GDB
（二）AceDB
三、序列數(shù)據(jù)庫(kù)
（一）核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)
（二）EMBL和GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)格式
（三）常用蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)
（四）其他蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)
四、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)
（一）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)PDB
（二）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)庫(kù)SCOP和CATH
五、二次數(shù)據(jù)庫(kù)
（一）基因組信息二次數(shù)據(jù)庫(kù)
（二）蛋白質(zhì)序列二次數(shù)據(jù)庫(kù)
（三）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)二次數(shù)據(jù)庫(kù)
第三章 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢和數(shù)據(jù)庫(kù)搜索
一、簡(jiǎn)介
二、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢系統(tǒng)Entrez
（一）Entrez系統(tǒng)使用方法
（二）Entrez系統(tǒng)的特點(diǎn)
三、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢系統(tǒng)SRS
（一）SRS系統(tǒng)使用方法
（二）SRS系統(tǒng)的特點(diǎn)
四、數(shù)據(jù)庫(kù)搜索簡(jiǎn)介
（一）核苷酸堿基和氨基酸殘基代碼表
（二）相似性和同源性
（三）局部相似性和整體相似性’
（四）相似性計(jì)分矩陣·
五、數(shù)據(jù)庫(kù)搜索工具BLAST
（一）程序簡(jiǎn)介
（二）BLAST程序運(yùn)行實(shí)例
第四章 序列的同源比較及分子系統(tǒng)學(xué)和分子進(jìn)化分析
一、簡(jiǎn)介
二、相似序列的獲得
（一）BLAST
（二）與BLAST相關(guān)的一些知識(shí)
（三）獲得同源序列的其他方法
三、多序列比對(duì)
四、系統(tǒng)發(fā)育分析
（一）系統(tǒng)樹(shù)的構(gòu)建方法
（二）常用的系統(tǒng)樹(shù)構(gòu)建程序
（三）一些需要注意的問(wèn)題
（四）（、0G數(shù)據(jù)庫(kù)
五、其他分子標(biāo)記在生物系統(tǒng)學(xué)中的應(yīng)用
（一）RFLP（restrictionfragmentlengthpolymorphism）標(biāo)記
（二）PcR擴(kuò)增片段長(zhǎng)度的多樣性
（三）SNP標(biāo)記
（四）同工酶
第五章 生物信息學(xué)與基因芯片
一、概述
（一）基因芯片簡(jiǎn)介
（二）基因芯片對(duì)于生物分子信息檢測(cè)的作用和意義
（三）基因芯片研究和應(yīng)用中所涉及到的生物信息學(xué)問(wèn)題
二、基因芯片設(shè)計(jì)及優(yōu)化
（一）基因芯片設(shè)計(jì)的一般性原則
（二）DNA變異檢測(cè)型芯片與基因表達(dá)型芯片的設(shè)計(jì)
（三）cDNA芯片與寡核苷酸芯片的設(shè)計(jì)
（四）寡核苷酸探針的優(yōu)化設(shè)計(jì)
（五）基因芯片的優(yōu)化
三、基于芯片的序列分析
（一）測(cè)定未知序列
（二）直接檢測(cè)目標(biāo)序列
（三）DNA序列突變檢測(cè)分析
（四）SNP分析
四、基于芯片的基因功能分析
（一）基因表達(dá)分析
（二）高密度基因表達(dá)芯片
（三）基因表達(dá)圖譜
（四）尋找基因功能
五、基因芯片檢測(cè)結(jié)果的分析
（一）熒光檢測(cè)圖像處理
（二）檢測(cè)結(jié)果分析
（三）檢測(cè)結(jié)果可靠性分析
六、基因芯片信息的管理和利用
（一）基因芯片信息管理
（二）數(shù)據(jù)集成和交叉索引
（三）數(shù)據(jù)的可比性和歸一化問(wèn)題
（四）基因芯片信息的利用
七、基于基因芯片的數(shù)據(jù)挖掘及可視化
（一）數(shù)據(jù)挖掘
（二）基因芯片的多元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
（三）數(shù)據(jù)相似程度的量化與距離矩陣
（四）聚類分析
（五）聚類分析結(jié)果的樹(shù)圖表示
（六）基因芯片數(shù)據(jù)的可視化和與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接
八、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析
（一）布爾網(wǎng)絡(luò)模型
（二）線性組合模型
（三）加權(quán)矩陣模型
（四）互信息關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
第六章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的原理與方法
一、引言
二、影響蛋白質(zhì)折疊的因素
三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)
（一）有關(guān)氨基酸殘基的信息
（二）周期性的二級(jí)結(jié)構(gòu)
（三）非同期性的二級(jí)結(jié)構(gòu)
（四）殘基間的相互作用及埋藏
（五）超二級(jí)結(jié)構(gòu)
（六）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)
（七）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的折疊模式與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)庫(kù)
（八）蛋白質(zhì)的進(jìn)化
四、二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
（一）二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)概況
（二）Chou-Fasman方法
（三）GOR方法
（四）最近鄰居方法
（五）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
（六）基于多重序列比對(duì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
（七）二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度
（八）二級(jí)結(jié)構(gòu)在線預(yù)測(cè)（onlineprediction）
五、三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
（一）同源蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
（二）蛋白質(zhì)折疊類型識(shí)別
（三）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)從頭預(yù)測(cè)
六、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)
第七章 生物信息學(xué)與藥物設(shè)計(jì)
一、當(dāng)代生物醫(yī)藥研究所面臨的困難
二、現(xiàn)代生物學(xué)給生物醫(yī)藥帶來(lái)的發(fā)展契機(jī)．
三、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)在藥物研究中的應(yīng)用
（一）選擇藥物作用靶標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)
（二）候選藥物作用靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)
（三）靶標(biāo)有效性的驗(yàn)證
（四）藥物作用機(jī)制的研究
（五）藥物的藥代動(dòng)力學(xué)及毒理性質(zhì)的研究
四、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)
（一）間接藥物設(shè)計(jì)
（二）直接藥物設(shè)計(jì)
（三）藥物設(shè)計(jì)實(shí)例
五、未來(lái)藥物研究方法展望
（一）人類基因組和生物信息學(xué)的發(fā)展，將為藥物設(shè)計(jì)研究開(kāi)辟更廣闊的空間
（二）超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展將為復(fù)雜生物體系的理論計(jì)算和藥物設(shè)計(jì)創(chuàng)造有利的條件
（三）計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)與組合化學(xué)技術(shù)相結(jié)合將顯示巨大威力
（四）基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)將向基于作用機(jī)制的藥物設(shè)計(jì)方向發(fā)展