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第一章 生物信息学的概念及其发展历史 1

第一节 生物信息学的发展历史 1

第二节 生物信息学的研究领域 4

第三节 生物信息学的主要应用 5

第四节 生物信息学面临的挑战 9

思考题 10

参考文献 10

第二章 生物学数据库及其检索 11

第一节 生物学数据库简介 11

第二节 生物学数据库的内容与结构 20

第三节 生物学数据库的检索 31

思考题 42

参考文献 42

第三章 序列比对原理 44

第一节 序列比对相关概念 44

第二节 序列比对打分方法 48

第三节 序列比对算法 53

第四节 序列比对工具 57

第五节 多序列比对 60

思考题 64

参考文献 64

第四章 蛋白质结构分析 66

第一节 蛋白质结构组织层次 66

第二节 蛋白质结构的测定与理论预测 71

第三节 蛋白质折叠与疾病 84

思考题 87

参考文献 88

第五章 真核生物基因组的注释 91

第一节 蛋白质编码基因的注释 91

第二节 RNA基因的注释 96

第三节 重复序列的注释 97

第四节 假基因的注释 98

第五节 案例分析：黄瓜基因组的注释 99

思考题 107

参考文献 107

第六章 蛋白质组学 109

第一节 蛋白质组学概述 109

第二节 蛋白质的大规模分离鉴定技术 113

第三节 蛋白质的翻译后修饰 118

第四节 蛋白质分选 119

第五节 蛋白质相互作用 121

思考题 127

参考文献 127

第七章 系统生物学 129

第一节 系统生物学基本概念 129

第二节 系统生物学基本技术与方法 133

第三节 先进的成像技术 136

第四节 基因表达调控网络 141

第五节 代谢网络 144

第六节 信号转导途径 147

第七节 蛋白质-蛋白质相互作用网络 155

第八节 虚拟细胞 165

思考题 166

参考文献 166

第八章 合成生物学 170

第一节 合成生物学概述 170

第二节 合成生物学基础研究经典实例 173

第三节 合成生物学应用研究经典实例 179

思考题 182

参考文献 182

第九章 分子进化与系统发育 184

第一节 分子进化与系统发育 184

第二节 分子系统发育树的构建方法 189

第三节 系统发育树构建及应用 200

思考题 214

参考文献 214

第十章 统计学习与推理 217

第一节 统计学习与推理基础 217

第二节 统计模型与参数推断 221

第三节 聚类分析、主成分分析与Fisher判别 224

第四节 贝叶斯推理 229

第五节 隐马尔可夫模型 231

第六节 动态神经网络 238

第七节 支持向量机 242

第八节 MATLAB的应用实例 246

思考题 250

参考文献 250

第十一章 生物信息学编程基础 251

第一节 Linux操作系统 251

第二节 生物信息学中的编程语言 254

第三节 SQL及数据库编程 269

第四节 并行计算 280

思考题 287

参考文献 287

第十二章 第二代测序技术及其应用 289

第一节 测序技术概述 289

第二节 第二代测序原理 290

第三节 第二代测序技术的应用 296

第四节 生物信息学在第二代测序中的应用 298

思考题 304

参考文献 304