《生物信息學 基礎及應用》簡要介紹生物信息學的發(fā)展歷史、主要研究領域及應用前景，并重點講述生物信息學的基本知識點和基本技術、方法，生物分子信息數據庫的類型及應用，復雜疾病的生物信息學研究思路、方法和典型應用實例。每個知識單元均包括生物信息學基礎知識點、應用生物信息學的基本方法、數據庫和計算機軟件，并通過生物信息學的典型應用案例培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
《生物信息學 基礎及應用》共分8章。第1章為緒論，主要介紹生物信息學發(fā)展的歷史、當前主要的研究方向及應用，尤其是在醫(yī)學研究中的應用前景。第2章介紹常用的生物信息學數據庫以及相應的數據檢索方法，重點講述核酸序列數據庫、蛋白質序列數據庫和蛋白質結構數據庫以及典型數據庫的格式和使用方法。第3章介紹核酸和蛋白質序列的比對方法及應用，著重講述雙序列比對的原理和常用工具。第4章和第5章分別介紹核酸序列分析和基因組注釋的主要內容、方法及工具。第6章和第7章則分別介紹從蛋白質序列分析其基本理化性質、結構和功能的方法及其在研究中的應用。第8章介紹生物信息學在人類復雜疾病的分子機理研究中的作用、主要方法和工具。
《生物信息學 基礎及應用》是面向醫(yī)學和生物學背景的本科生的生物信息學教材，也可供相關專業(yè)科研人員參考。
1．1生物信息學的產生與發(fā)展
1．2生物信息學的研究目的與研究內容
1．2．1生物信息學研究目的
1．2．2生物信息學研究內容
1．3生物信息學在醫(yī)學中的應用
1．3．1鑒定單基因疾病的關鍵致病基因
1．3．2研究人類復雜疾病的發(fā)生機理
第2章分子生物學數據庫
2．1概述
2．2核酸序列數據庫
2．2．1GenBank數據庫
2．2．2歐洲核酸檔案
2．3蛋白質序列數據庫
2．3．1PIR數據庫
2．3．2SwissProt數據庫
2．3．3UniProt數據庫
2．4蛋白質結構數據庫
2．4．1蛋白質結構數據庫PDB
2．4．2蛋白質結構分類數據庫SCOP
2．4．3蛋白質二級結構數據庫DSSP
2．5其他分子生物學數據庫
第3章序列比對
3．1序列比對基礎
3．1．1序列比對的分類
3．1．2序列的相似性
3．1．3序列比對的打分矩陣
3．1．4序列比對的空位罰分
3．2雙序列比對
3．2．1概述
3．2．2點陣法
3．2．3動態(tài)規(guī)劃法
3．2．4BLAST算法
3．3多序列比對
3．3．1概述
3．3．2SP模型
3．3．3動態(tài)規(guī)劃法
3．3．4星形比對算法
3．3．5CLUSTAL W算法
第4章核酸序列分析
4．1DNA序列信息分析
4．1．1DNA序列的基本信息
4．1．2DNA序列的特征信息
4．2基因組結構注釋分析
4．2．1重復序列分析
4．2．2基因識別
4．3RNA序列分析
4．3．1mRNA可變剪接分析
4．3．2miRNA與靶基因預測分析
第5章基因組功能注釋分析
5．1基因組注釋的基礎知識
5．1．1基因組的組裝版本
5．1．2基因組的坐標系統
5．1．3基因組注釋常用格式
5．1．4基因組坐標的邏輯運算模式
5．2基因組功能注釋的準備工作
5．2．1基因組組裝版本間的坐標轉換
5．2．2常用格式間的轉換
5．2．3基因組坐標的邏輯運算
5．3基因組功能的高級注釋
5．3．1基因組變異位點的注釋
5．3．2基因集富集分析
5．3．3制作序列標識
5．3．4基因組功能注釋分析平臺
第6章蛋白質序列信息分析
6．1蛋白質序列的基本信息分析
6．1．1蛋白質的氨基酸組成分析
6．1．2蛋白質的理化性質分析
6．1．3蛋白質的親疏水性分析
6．2蛋白質序列的特征信息分析
6．2．1蛋白質的跨膜區(qū)分析
6．2．2蛋白質的信號肽分析
6．2．3蛋白質的卷曲螺旋分析
6．3蛋白質序列的功能信息分析
6．3．1基于蛋白質基序的功能分析
6．3．2蛋白質的結構域和功能位點分析
6．3．3基于蛋白質同源性的功能分析
第7章蛋白質結構分析
7．1蛋白質二級結構預測
7．1．1ChouFasman方法
7．1．2GOR(GarnierOsguthorpeRobson)方法
7．1．3PHD預測方法
7．1．4NNSSP預測方法
7．1．5多元預測方法
7．2蛋白質空間結構預測
7．2．1同源建模方法(homology modeling)
7．2．2串線法(threading)
7．2．3從頭預測(ab initio)方法
第8章生物信息學與人類復雜疾病
8．1人類復雜疾病及其分子機理
8．1．1人類疾病及復雜疾病
8．1．2復雜疾病發(fā)生的分子機理
8．2復雜疾病的分子機理分析
8．2．1基因芯片技術及數據分析
8．2．2蛋白質組學和蛋白質表達分析
8．2．3轉錄調控的高通量分析
8．2．4高通量基因分型分析
8．3復雜疾病與生物分子網絡
8．3．1典型的生物分子網絡簡介
8．3．2復雜生物分子網絡的分析與構建
參考文獻
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