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第1章 生物信息学引论 1

1.1 引言 1

1.2 生物信息学的产生与发展 3

1.3 生物信息学的主要研究内容 7

1.4 生物信息学教育与学习 14

问题与练习 15

第2章 生物学基础 16

2.1 蛋白质的结构和功能 16

2.2 遗传信息的载体——DNA 18

2.3 分子生物学中心法则 19

2.4 基因组 24

2.5 基因表达调控 25

2.6 DNA测序技术 28

问题与练习 40

第3章 统计学习与推理 41

3.1 统计学习与推理基础 41

3.2 统计理论 43

3.3 分类算法 48

问题与练习 63

第4章 生物信息学资源 64

4.1 引言 64

4.2 基因组信息资源 67

4.3 蛋白质信息 76

4.4 生物大分子结构数据库 87

4.5 其他生物学数据库 90

问题与练习 93

第5章 序列分析与序列比对 95

5.1 核酸序列分析 95

5.2 表达序列标签分析 100

5.3 蛋白质序列分析 104

5.4 生物数据综合分析工具 110

5.5 序列比对的基本概念 115

5.6 双序列比对 122

5.7 多重序列比对 126

问题与练习 134

第6章 分子系统发生分析 135

6.1 系统发生与系统发生树 135

6.2 分子进化模型与序列分歧度计算 139

6.3 分子系统发生树的构建 143

6.4 系统发生树的可靠性 151

6.5 分子系统发育分析软件及应用 152

问题与练习 155

第7章 基因组信息学 157

7.1 引言 157

7.2 人类基因组计划和基因组信息学 158

7.3 基因组结构特点 163

7.4 基因组序列分析 167

7.5 基因识别方法 169

7.6 调控元件识别 177

7.7 功能基因组学 181

问题与练习 187

第8章 生物芯片 189

8.1 生物芯片简介 189

8.2 生物芯片的种类 190

8.3 基因芯片的基本原理和基本流程 191

8.4 生物芯片的应用 194

8.5 基因芯片数据预处理 195

8.6 芯片数据分析 199

问题与练习 202

第9章 转录组信息学 203

9.1 表达序列标签技术 204

9.2 基因表达系列分析技术 204

9.3 大规模平行测序技术 206

9.4 RNA-seq测序及测序数据的预处理 207

9.5 RNA-seq测序数据的分析 216

问题与练习 222

第10章 蛋白质组信息学 223

10.1 引言 223

10.2 蛋白质组学常用的实验方法 224

10.3 蛋白质-蛋白质相互作用 230

10.4 蛋白质翻译后修饰的鉴定 235

10.5 蛋白质组学的应用 243

问题与练习 247

第11章 系统生物学 248

11.1 引言 248

11.2 系统生物学的基本概念 248

11.3 系统生物学的基本技术与方法 252

11.4 网络构建基础 254

11.5 基因表达调控网络 273

11.6 代谢网络 275

11.7 信号转导通路 277

11.8 蛋白质-蛋白质相互作用网络 283

问题与练习 286

参考文献 288