第一章 生物信息学的概念及发展历史 1
第一节 生物信息学的发展历史 1
第二节 生物信息学的研究领域 5
第三节 生物信息学的主要应用 6
第四节 生物信息学面临的挑战 9
思考题 10
参考文献 10
第二章 生物学数据库及其检索 11
第一节 生物学数据库简介 11
第二节 生物学数据库的数据存储格式 19
第三节 生物学数据库的检索 29
思考题 39
参考文献 39
第三章 序列比对原理 40
第一节 序列比对相关概念 40
第二节 序列比对打分方法 43
第三节 序列比对算法 49
第四节 序列比对工具 52
第五节 多序列比对 55
思考题 58
参考文献 59
第四章 蛋白质结构预测与分析 60
第一节 蛋白质结构组织层次 60
第二节 蛋白质结构的测定与理论预测 65
第三节 蛋白质对接 79
第四节 蛋白质折叠与疾病 80
思考题 84
参考文献 84
第五章 真核生物基因组的注释 85
第一节 蛋白质编码基因的注释 85
第二节 RNA基因的注释 90
第三节 重复序列的注释 91
第四节 假基因的注释 92
第五节 案例分析：黄瓜基因组的注释 93
思考题 100
参考文献 101
第六章 转录组学 102
第一节 转录组学概述 102
第二节 试验设计和测序流程 105
第三节 转录组数据核心分析 107
第四节 功能分析 112
第五节 RNA-seq数据分析案例 122
思考题 129
参考文献 129
第七章 非编码RNA 134
第一节 非编码RNA概述 134
第二节 非编码RNA的分类 138
第三节 microRNA 140
第四节 circRNA 147
第五节 其他小分子RNA 150
思考题 154
参考文献 154
第八章 蛋白质组学 156
第一节 蛋白质组学概述 156
第二节 蛋白质的大规模分离鉴定技术 160
第三节 蛋白质的翻译后修饰 165
第四节 蛋白质分选 166
第五节 蛋白质相互作用 168
思考题 174
参考文献 174
第九章 系统生物学 175
第一节 系统生物学基本概念 175
第二节 系统生物学基本技术与方法 179
第三节 基因表达调控网络 182
第四节 代谢网络 185
第五节 信号转导途径 188
第六节 蛋白质-蛋白质相互作用网络 195
第七节 虚拟细胞 205
第八节 生物学网络的构建、分析与可视化 205
思考题 209
参考文献 210
第十章 合成生物学 213
第一节 合成生物学概述 213
第二节 合成生物学基础研究经典实例 216
第三节 合成生物学应用研究经典实例 222
思考题 225
参考文献 225
第十一章 分子进化与系统发育 227
第一节 分子进化与系统发育 227
第二节 分子系统发育树的构建方法 232
第三节 系统发育树构建及应用 243
思考题 254
参考文献 255
第十二章 统计学习与推理 258
第一节 统计学习与推理基础 258
第二节 统计模型与参数推断 262
第三节 聚类分析、主成分分析与Fisher判别 265
第四节 贝叶斯推理 270
第五节 隐马尔可夫模型 272
第六节 动态神经网络 279
第七节 支持向量机 282
第八节 MATLAB的应用实例 287
思考题 290
参考文献 291
第十三章 生物信息学编程基础 292
第一节 Linux操作系统 292
第二节 生物信息学中的编程语言 297
第三节 SQL及数据库编程 312
第四节 并行计算 321
思考题 327
参考文献 327
第十四章 新一代测序技术及其应用 329
第一节 测序技术概述 329
第二节 第二代测序原理 330
第三节 第二代测序技术的应用 336
第四节 生物信息学在第二代测序中的应用 338
第五节 生物信息学新技术与发展趋势 343
思考题 348
参考文献 348