生物信息学概论

第一章 概论
第一节 生物信息学及其与生物学的关系
一、生物信息学的定义
二、生物学的发展与生物信息学
三、基因组学、蛋白质组学与生物信息学
四、国内生物信息学现状及展望
第二节 计算机在生物学及医学领域的应用
一、生物学、医学的计算机
二、计算机算法
三、不同类型计算机的功用
四、计算机分析的局限性
五、对更好的计算机工具的需求
六、网络与生物信息学
第二章 生物大分子
第一节 蛋白质的结构与功能
一、蛋白质的结构
1．氨基酸的结构
2．肽键与肽链
3．蛋白质的构象
二、蛋白质功能
第二节 核酸的结构和功能
一、DNA和RNA的结构
二、遗传密码
三、基因与进化
第三章 数据库和搜索工具
第一节 计算机工具和数据库
一、美国国家生物技术信息中心（NCBI）
【NCBI提供的主要服务】
1．PubMed
2．BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)
3．Entrez
4．BankIt
5．OMIM(OnlineMendelianInheritanceinMan)
6．Taxonomy
7．Structure
8．Books
【NCBI的HotSpots】
1．CancerGenomeAnatomyProject
2．ClustersofOrthologousGroups
3．CoffeeBreak
4．ElectronicPCR
5．GeneExpressionOmnibus
6．Genesanddisease
7．Humangenomeresources
8．Humanmapviewer
9．Human/mousehomologymaps
10．LocusLink
11．Malariagenetics&genomic
12．ORFfinder
13．Referencesequenceproject
14．Retrovirusresources
15．Serialanalysisofgeneexpression
16．SKY/CGHdatabase
17．Tracearchive
18．UniGene
19．VecScreen
二、欧洲生物信息学研究所（EBI）
1．EMBL核苷酸序列数据库
2．SWISS-PROT蛋白序列数据库
3．放射杂交数据库
4．dbEST和dbSTS
5．PDB（Brookhaven镜像站点）
6．IMGT数据库（TheInternationalImMunoGeneTicsDatabase）
三、日本生物信息学服务器（GenomeNet）
1．GenomeNet网站的链接
2．京都基因和基因组百科全书—KEGG
3．KEGG代谢数据库的应用
4．生物分子的一般信息资料
第二节 数据库开发工具
一、序列相似性搜索工具
1．序列排列
2．两种序列排列工具的记分方案
3．序列排列的用途
4．大多数蛋白序列算法的基本概念
5．NCBI的同源搜索基本工具-BLAST
6．EBI的同源搜索工具—FASTA
7．数据库序列搜索概述
二、特征识别工具和数据库
1．Prosite数据库储存的信息及对用户的作用
2．Prosite文件资料的提供方式
3．识别信号的含义及阅读和构建的方法
第四章 基因组分析
第一节 DNA克隆和PCR
一、DNA克隆
二、转录谱
三、定点克隆
四、多聚酶链式反应（PCR）
五、发展中的测序技术
六、监测测序进展
第二节 DNA序列分析的计算机工具
一、数据库数据提交
二、数据查询
三、序列排列
四、基因序列的生物学注释
五、开放读框和未确认读框
第三节 基因组分析
一、基因组的组织
二、基因组作图
1．遗传连锁图谱
2．物理图谱
3．表达图谱
4．减少冗余性
三、人类基因组作图进展
四、人类基因组序列草图公布
第四节 功能基因组
一、未确认的读框（UnidentifiedReadingFrames,URFs）
二、同源异种组（ClusterofOrthologousGroups:COGs）
第五节 人类基因组计划与生物信息学研究
一、高度自动化的实验数据获得、加工和整理
二、序列片段的拼接
三、基因区域的预测
四、基因功能预测
第五章 蛋白质组分析
第一节 蛋白质组学
一、蛋白质组学研究的策略和技术
二、EXPASY的二维聚丙烯酰胺凝胶数据库
三、其它的二维凝胶电泳数据库
第二节 代谢通路的重建
一、京都基因、基因组百科全书—KEGG
二、功能重建模型
三、大肠杆菌代谢数据库：EcoCyc
第六章 生物信息学在生物学中的其它应用
第一节 分子结构可视化与计算机模拟
一、3—D成像（三维成像）
附：虚拟医生及虚拟人体
二、虚拟细胞与预测生物学
第二节 神经生物信息学的研究
一、人类脑计划和人脑图谱
二、神经变性性疾病的分子机制
第三节 生物信息学在肿瘤学研究中的应用
附录一 分子生物学数据库一览表
附录二 生物信息学定义一览表
索引
后记
第一章 概论
第一节 生物信息学及其与生物学的关系
一、生物信息学的定义
二、生物学的发展与生物信息学
三、基因组学、蛋白质组学与生物信息学
四、国内生物信息学现状及展望
第二节 计算机在生物学及医学领域的应用
一、生物学、医学的计算机
二、计算机算法
三、不同类型计算机的功用
四、计算机分析的局限性
五、对更好的计算机工具的需求
六、网络与生物信息学
第二章 生物大分子
第一节 蛋白质的结构与功能
一、蛋白质的结构
1．氨基酸的结构
2．肽键与肽链
3．蛋白质的构象
二、蛋白质功能
第二节 核酸的结构和功能
一、DNA和RNA的结构
二、遗传密码
三、基因与进化
第三章 数据库和搜索工具
第一节 计算机工具和数据库
一、美国国家生物技术信息中心（NCBI）
【NCBI提供的主要服务】
1．PubMed
2．BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)
3．Entrez
4．BankIt
5．OMIM(OnlineMendelianInheritanceinMan)
6．Taxonomy
7．Structure
8．Books
【NCBI的HotSpots】
1．CancerGenomeAnatomyProject
2．ClustersofOrthologousGroups
3．CoffeeBreak
4．ElectronicPCR
5．GeneExpressionOmnibus
6．Genesanddisease
7．Humangenomeresources
8．Humanmapviewer
9．Human/mousehomologymaps
10．LocusLink
11．Malariagenetics&genomic
12．ORFfinder
13．Referencesequenceproject
14．Retrovirusresources
15．Serialanalysisofgeneexpression
16．SKY/CGHdatabase
17．Tracearchive
18．UniGene
19．VecScreen
二、欧洲生物信息学研究所（EBI）
1．EMBL核苷酸序列数据库
2．SWISS-PROT蛋白序列数据库
3．放射杂交数据库
4．dbEST和dbSTS
5．PDB（Brookhaven镜像站点）
6．IMGT数据库（TheInternationalImMunoGeneTicsDatabase）
三、日本生物信息学服务器（GenomeNet）
1．GenomeNet网站的链接
2．京都基因和基因组百科全书—KEGG
3．KEGG代谢数据库的应用
4．生物分子的一般信息资料
第二节 数据库开发工具
一、序列相似性搜索工具
1．序列排列
2．两种序列排列工具的记分方案
3．序列排列的用途
4．大多数蛋白序列算法的基本概念
5．NCBI的同源搜索基本工具-BLAST
6．EBI的同源搜索工具—FASTA
7．数据库序列搜索概述
二、特征识别工具和数据库
1．Prosite数据库储存的信息及对用户的作用
2．Prosite文件资料的提供方式
3．识别信号的含义及阅读和构建的方法
第四章 基因组分析
第一节 DNA克隆和PCR
一、DNA克隆
二、转录谱
三、定点克隆
四、多聚酶链式反应（PCR）
五、发展中的测序技术
六、监测测序进展
第二节 DNA序列分析的计算机工具
一、数据库数据提交
二、数据查询
三、序列排列
四、基因序列的生物学注释
五、开放读框和未确认读框
第三节 基因组分析
一、基因组的组织
二、基因组作图
1．遗传连锁图谱
2．物理图谱
3．表达图谱
4．减少冗余性
三、人类基因组作图进展
四、人类基因组序列草图公布
第四节 功能基因组
一、未确认的读框（UnidentifiedReadingFrames,URFs）
二、同源异种组（ClusterofOrthologousGroups:COGs）
第五节 人类基因组计划与生物信息学研究
一、高度自动化的实验数据获得、加工和整理
二、序列片段的拼接
三、基因区域的预测
四、基因功能预测
第五章 蛋白质组分析
第一节 蛋白质组学
一、蛋白质组学研究的策略和技术
二、EXPASY的二维聚丙烯酰胺凝胶数据库
三、其它的二维凝胶电泳数据库
第二节 代谢通路的重建
一、京都基因、基因组百科全书—KEGG
二、功能重建模型
三、大肠杆菌代谢数据库：EcoCyc
第六章 生物信息学在生物学中的其它应用
第一节 分子结构可视化与计算机模拟
一、3—D成像（三维成像）
附：虚拟医生及虚拟人体
二、虚拟细胞与预测生物学
第二节 神经生物信息学的研究
一、人类脑计划和人脑图谱
二、神经变性性疾病的分子机制
第三节 生物信息学在肿瘤学研究中的应用
附录一 分子生物学数据库一览表
附录二 生物信息学定义一览表
索引
后记