生物信息学概论PDF电子书下载

第一章 概论 1

第一节 生物信息学及其与生物学的关系 2

一、生物信息学的定义 4

二、生物学的发展与生物信息学 5

三、基因组学、蛋白质组学与生物信息学 6

四、国内生物信息学现状及展望 9

第二节 计算机在生物学及医学领域的应用 12

一、生物学、医学的计算机 12

二、计算机算法 14

三、不同类型计算机的功用 16

四、计算机分析的局限性 18

五、对更好的计算机工具的需求 21

六、网络与生物信息学 23

第一节 蛋白质的结构与功能 28

一、蛋白质的结构 28

第二章 生物大分子 28

1．氨基酸的结构 29

2．肽键与肽链 33

3．蛋白质的构象 34

二、蛋白质功能 37

第二节 核酸的结构和功能 39

一、DNA和RNA的结构 39

二、遗传密码 40

三、基因与进化 43

第三章 数据库和搜索工具 46

第一节 计算机工具和数据库 46

一、美国国家生物技术信息中心（NCBI） 48

【NCBI提供的主要服务】 52

1．PubMed 53

2．BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool) 53

3．Entrez 53

5．OMIM(OnlineMendelianInheritanceinMan) 58

4．BankIt 58

6．Taxonomy 59

7．Structure 59

8．Books 59

【NCBI的HotSpots】 59

1．CancerGenomeAnatomyProject 60

2．ClustersofOrthologousGroups 64

3．CoffeeBreak 65

4．ElectronicPCR 65

5．GeneExpressionOmnibus 65

6．Genesanddisease 66

7．Humangenomeresources 67

8．Humanmapviewer 67

9．Human/mousehomologymaps 67

10．LocusLink 67

13．Referencesequenceproject 68

12．ORFfinder 68

11．Malariagenetics genomic 68

14．Retrovirusresources 69

15．Serialanalysisofgeneexpression 69

16．SKY/CGHdatabase 70

17．Tracearchive 70

18．UniGene 70

19．VecScreen 71

二、欧洲生物信息学研究所（EBI） 71

1．EMBL核苷酸序列数据库 75

2．SWISS-PROT蛋白序列数据库 76

3．放射杂交数据库 76

4．dbEST和dbSTS 77

5．PDB（Brookhaven镜像站点） 77

6．IMGT数据库（TheInternationalImMunoGeneTicsDatabase） 78

三、日本生物信息学服务器（GenomeNet） 82

1．GenomeNet网站的链接 83

2．京都基因和基因组百科全书—KEGG 85

3．KEGG代谢数据库的应用 86

4．生物分子的一般信息资料 88

第二节 数据库开发工具 89

一、序列相似性搜索工具 89

1．序列排列 90

2．两种序列排列工具的记分方案 91

3．序列排列的用途 93

4．大多数蛋白序列算法的基本概念 93

5．NCBI的同源搜索基本工具-BLAST 93

6．EBI的同源搜索工具—FASTA 99

7．数据库序列搜索概述 101

二、特征识别工具和数据库 103

1．Prosite数据库储存的信息及对用户的作用 103

2．Prosite文件资料的提供方式 104

3．识别信号的含义及阅读和构建的方法 104

第一节 DNA克隆和PCR 111

第四章 基因组分析 111

一、DNA克隆 112

二、转录谱 113

三、定点克隆 114

四、多聚酶链式反应（PCR） 116

五、发展中的测序技术 116

六、监测测序进展 117

第二节 DNA序列分析的计算机工具 118

一、数据库数据提交 119

二、数据查询 123

三、序列排列 127

四、基因序列的生物学注释 127

五、开放读框和未确认读框 128

第三节 基因组分析 130

一、基因组的组织 130

二、基因组作图 136

1．遗传连锁图谱 136

3．表达图谱 138

2．物理图谱 138

4．减少冗余性 140

三、人类基因组作图进展 141

四、人类基因组序列草图公布 142

第四节 功能基因组 143

一、未确认的读框（UnidentifiedReadingFrames,URFs） 147

二、同源异种组（ClusterofOrthologousGroups:COGs） 148

第五节 人类基因组计划与生物信息学研究 150

一、高度自动化的实验数据获得、加工和整理 151

二、序列片段的拼接 151

三、基因区域的预测 152

四、基因功能预测 153

第五章 蛋白质组分析 156

第一节 蛋白质组学 156

一、蛋白质组学研究的策略和技术 158

二、EXPASY的二维聚丙烯酰胺凝胶数据库 162

三、其它的二维凝胶电泳数据库 164

第二节 代谢通路的重建 166

一、京都基因、基因组百科全书—KEGG 166

二、功能重建模型 166

三、大肠杆菌代谢数据库：EcoCyc 167

第六章 生物信息学在生物学中的其它应用 171

第一节 分子结构可视化与计算机模拟 171

一、3—D成像（三维成像） 172

附：虚拟医生及虚拟人体 174

二、虚拟细胞与预测生物学 175

第二节 神经生物信息学的研究 178

一、人类脑计划和人脑图谱 179

二、神经变性性疾病的分子机制 183

第三节 生物信息学在肿瘤学研究中的应用 186

附录一 分子生物学数据库一览表 194

附录二 生物信息学定义一览表 214

索引 215

后记 221