译者序 3
前言 3
参编者名单 3
第一部分 关键的生物 3
1 模式生物的基因组工程 3
1.1 绪论 3
1.2 特定模式原核生物的基因组工程 4
1.3 真核模式生物的基因组计划 17
1.4 总结 30
参考文献 32
2 环境基因组：研究未获培养微生物的新手段 36
2.1 绪论：为什么需要用新的方法来研究微生物的基因组 36
2.2 环境基因组学：方法学 37
2.3 首试：海洋环境基因组学 38
2.4 确定群体的环境基因组学：生物层和微生物层 39
2.5 用环境基因组学研究土壤微生物 40
2.6 生物技术方面 42
2.7 总结和展望 43
参考文献 43
3 基因组学在植物学中的应用 46
3.1 绪论 46
3.2 植物基因组 47
3.3 表达序列标签 50
3.4 基于DNA芯片的基因表达谱 51
3.5 蛋白质组学 53
3.6 代谢物组学 54
3.7 功能基因组学 56
3.8 总结 59
参考文献 60
4 人类遗传疾病 63
4.1 绪论 63
4.2 遗传对人类健康的影响 65
4.3 基因组和单基因缺陷 65
4.4 基因组学和多基因疾病 68
4.5 癌症的遗传基础 71
4.6 心血管疾病的遗传学 74
4.7 总结 76
参考文献 77
第二部分 基因组和蛋白质组技术 77
5 基因组定位和定位克隆及其在植物科学中的应用 85
5.1 绪论 85
5.2 基因组作图 85
5.3 定位克隆 89
5.4 比较作图与定位克隆 94
5.5 后基因组时代的遗传作图 98
参考文献 100
6 DNA测序技术 106
6.1 绪论 106
6.2 概观Sanger的双脱氧测序 107
6.3 荧光染料化学 107
6.4 DNA测序的生物化学 113
6.5 荧光DNA测序仪器 118
6.6 DNA序列分析 126
6.7 力求成本为1000美元的基因组DNA测序法 131
参考文献 135
7 用于生物研究的蛋白质组学和质谱 150
7.1 绪论 150
7.2 蛋白质组学研究中样品的定义 152
7.3 新的发展—临床蛋白质组学 156
7.4 质谱—基本的蛋白质组学技术 156
7.5 样品驱动的蛋白质组学进程 162
7.6 总结 170
参考文献 170
8 利用毛细管电泳技术进行蛋白质组分析 175
8.1 绪论 175
8.2 毛细管电泳技术 175
8.3 用于蛋白质分析的毛细管电泳 178
8.4 单细胞分析 181
8.5 二维分离 182
8.6 总结 183
参考文献 184
9 面向实验室的DNA芯片制作策略 185
9.1 绪论 185
9.2 数据库 189
9.3 高通量的DNA合成 191
9.4 扩增子产生 193
9.5 基因芯片 194
9.6 检测和扫描芯片 194
9.7 总结 195
参考文献 196
10 DNA微阵列的应用原理 198
10.1 绪论 198
10.2 定义 199
10.3 阵列的类型 199
10.4 阵列的产生 199
10.5 阵列的检测 201
10.6 数据分析 208
10.7 微阵列的记录 210
10.8 微阵列技术在肿瘤研究中的应用 211
10.9 总结 212
参考文献 212
11 酵母双杂交技术 216
11.1 绪论 216
11.2 经典的酵母双杂交系统 217
11.3 双杂交系统的变型 217
11.4 膜酵母双杂交系统 220
11.5 对双杂交结果的解释 223
11.6 总结 224
参考文献 224
12 结构基因组学 226
12.1 绪论 226
12.2 蛋白质晶体学与结构基因组学 226
12.3 NMR与结构基因组学 233
12.4 总结 239
参考文献 240
第三部分 生物信息学 247
13 DNA技术的生物信息学工具 247
13.1 绪论 247
13.2 比对方法 247
13.3 序列比较方法 253
13.4 一致法 255
13.5 简单序列屏蔽 256
13.6 罕见的序列构成 256
13.7 重复鉴定 257
13.8 序列模式的检测 258
13.9 限制酶酶切位点和启动子共有序列 262
13.10 EMBOSS的展望 268
参考文献 269
14 蛋白质组学技术中的软件工具 270
14.1 绪论 270
14.2 蛋白质鉴定 270
14.3 蛋白质性质预测 279
参考文献 290
15 生物信息学在药物发现和研发中的应用 295
15.1 绪论 295
15.2 数据库 295
15.3 药物靶标发现中的生物信息学 303
15.4 化合物扫描和毒理基因组学的支持 305
15.5 药物发展中的生物信息学 310
15.6 总结 314
参考文献 315
16 通过图形的基因组数据表示法：MAGPIE/Bluejay系统 320
16.1 绪论 320
16.2 MAGPIE绘图系统 321
16.3 分级的MAGPIE显示系统 323
16.4 概观图像 324
16.5 编码区显示 326
16.6 编码序列功能显示 330
16.7 二级基因组背景图像 333
16.8 Bluejay数据可视系统 337
16.9 Bluejay系统结构 337
16.10 Bluejay显示和数据探测 339
16.11 Bluejay实用性特征 343
16.12 总结与讨论 343
参考文献 343
17 研究基因表达的生物信息学工具 345
17.1 绪论 345
17.2 背景知识和工具 348
17.3 预处理 349
17.4 分类比较—差异表达 351
17.5 分类预测 352
17.6 分类发现 353
17.7 发掘意义 354
参考文献 356
18 蛋白质相互作用数据库 358
18.1 绪论 358
18.2 生物分子相互作用信息的科学基础 358
18.3 相互作用数据库的图表抽象 359
18.4 为什么考虑相互作用数据的整合 359
18.5 对更加详细的抽象的需要 360
18.6 相互作用数据库作为细胞CAD系统的框架 361
18.7 生物分子相互作用网络数据库（The Biomolecular Interaction Network Database，BIND） 361
18.8 其他分子相互作用数据库 363
18.9 数据库标准 363
18.10 用相互作用数据库来回答科学问题 363
18.11 相互作用数据举例 365
参考文献 378
19 用于代谢途径的生物信息学方法 383
19.1 绪论 383
19.2 代谢路径的正规表示法 384
19.3 数据库系统和整合 385
19.4 不同的模型和方面 393
19.5 模拟工具 399
19.6 实例和讨论 402
参考文献 406
20 系统生物学 409
20.1 绪论 409
20.2 数据 410
20.3 基本概念 411
20.4 静态模型 413
20.5 动态模型 416
20.6 总结 417
20.7 文献导读 418
参考文献 420
第四部分 伦理、法律和社会问题 425
21 基因组研究和基因库的伦理学方面 425
21.1 绪论 425
21.2 遗传学研究的类型 425
21.3 研究中的道德规范 426
21.4 “遗传伦理学” 428
21.5 建立DNA数据库 430
21.6 所有权 437
21.7 总结 440
参考文献 441
22 商业化的生物银行及其挑战 446
22.1 绪论 446
22.2 背景 447
22.3 人群遗传学研究和公众的态度 448
22.4 生物银行资源的商业化 449
22.5 基因资源和知识产权：有什么样的利润？谁能够盈利 451
22.6 人类遗传学资源和利益分享 455
22.7 生物银行的商业化和责任管理 457
22.8 总结 459
参考文献 460
23 （不）完美的人类—自身的创造者？生命之始的生物伦理和遗传学 464
23.1 生命科学和不可侵犯的人类 465
23.2 人及其神圣尊严的不可触碰性对生物伦理争议造成的影响 466
23.3 总结 468
参考文献 469
第五部分 展望 473
24 大规模生命科学研究的前景 473
24.1 绪论 473
24.2 硬件的进步 473
24.3 基因组数据和数据处理 476
24.4 新一代的基因组研究实验室 478
24.5 未来的基因组计划 480
24.6 结束语 481
中文索引 482