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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——DNA18

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