生物信息學（簡體書）

《生物信息學》由16所985、211高校聯合編寫而成，系統全面地介紹了生物信息學的基本概念與內容。全書共12章，內容涵蓋分子生物學數據庫、DNA/氨基酸序列比對、基因結構與功能、蛋白質結構與功能、系統生物學、合成生物學、計算生物學等生物信息學中的重點問題。第一章回顧了生物信息學歷史，第二章介紹了分子生物學相關信息資源，第三章至第六章敘述了從序列比對分析到蛋白質結構預測再到基因組學、蛋白質組學的研究，第七章和第八章介紹了系統生物學與合成生物學的研究內容及成果，第九章介紹了分子進化分析方法，第十章討論了統計學習與推理等基本知識，第十一章討論了生物信息學基本的編程基礎，第十二章敘述了第二代測序技術的基本概念與分析應用。
《生物信息學》可用作高等院校生物信息學專業的教材，也可作為科研院所相關專業學生、研究人員的參考用書。

《生物信息學》是普通高等教育“十二五”規劃教材之一。

彩版
序
前言
第一章 生物信息學的概念及其發展歷史
第一節 生物信息學的發展歷史
第二節 生物信息學的研究領域
第三節 生物信息學的主要應用
第四節 生物信息學面臨的挑戰
思考題
參考文獻

第二章 生物學數據庫及其檢索
第一節 生物學數據庫簡介
第二節 生物學數據庫的內容與結構
第三節 生物學數據庫的檢索
思考題
參考文獻

第三章 序列比對原理
第一節 序列比對相關概念
第二節 序列比對打分方法
第三節 序列比對算法
第四節 序列比對工具
第五節 多序列比對
思考題
參考文獻

第四章 蛋白質結構分析
第一節 蛋白質結構組織層次
第二節 蛋白質結構的測定與理論預測
第三節 蛋白質折疊與疾病
思考題
參考文獻

第五章 真核生物基因組的注釋
第一節 蛋白質編碼基因的注釋
第二節 RNA基因的注釋
第三節 重復序列的注釋
第四節 假基因的注釋
第五節 案例分析：黃瓜基因組的注釋
思考題
參考文獻

第六章 蛋白質組學
第一節 蛋白質組學概述
第二節 蛋白質的大規模分離鑒定技術
第三節 蛋白質的翻譯後修飾
第四節 蛋白質分選
第五節 蛋白質相互作用
思考題
參考文獻

第七章 系統生物學
第一節 系統生物學基本概念
第二節 系統生物學基本技術與方法
第三節 先進的成像技術
第四節 基因表達調控網絡
第五節 代謝網絡
第六節 信號轉導途徑
第七節 蛋白質一蛋白質相互作用網絡
第八節 虛擬細胞
思考題
參考文獻

第八章 合成生物學
第一節 合成生物學概述
第二節 合成生物學基礎研究經典實例
第三節 合成生物學應用研究經典實例
思考題
參考文獻

第九章 分子進化與系統發育
第一節 分子進化與系統發育
第二節 分子系統發育樹的構建方法
第三節 系統發育樹構建及應用
思考題
參考文獻

第十章 統計學習與推理
第一節 統計學習與推理基礎
第二節 統計模型與參數推斷
第三節 聚類分析、主成分分析與Fisher判別
第四節 貝葉斯推理
第五節 隱馬爾可夫模型
第六節 動態神經網絡
第七節 支持向量機
第八節 MATLAB的應用實例
思考題
參考文獻

第十一章 生物信息學編程基礎
第一節 Linux操作系統
第二節 生物信息學中的編程語言
第三節 SOL及數據庫編程
第四節 并行計算
思考題
參考文獻

第十二章 第二代測序技術及其應用
第一節 測序技術概述
第二節 第二代測序原理
第三節 第二代測序技術的應用
第四節 生物信息學在第二代測序中的應用
思考題
參考文獻

1.分子生物學與細胞生物學
該領域以DNA-RNA-蛋白質為對象，分析編碼區和非編碼區中信息結構和編碼特征，以及相應的信息調節與表達規律等。由于生物功能的主要體現者是蛋白質及其生理功能，研究蛋白質的修飾加工、轉運定位、結構變化、相互作用等活動將推動對基因的功能、表達和調控的理解，對細胞活動及器官、系統、整體活動的調控都很關鍵。
2.生物物理學
生物物理學其實是物理學的一個分支，研究的是生物的物理形態，涉及生物能學、細胞結構生物物理學、電生理學等。但這方面的生物數據獲取和分析也越來越依賴于計算機的應用，如模型的建立、光譜和成像數據的分析等。
3.腦和神經科學腦是自然界中最復雜的組織，長期以來，通過神經解剖、神經生理、神經病理和臨床醫學研究，獲得了大量有關腦結構和功能的數據。近年來，神經生物學研究也取得了大量科研成果，但是這些研究大多是在組織、細胞和分子水平進行的，不能很好地在系統和整體水平上反映人腦活動的規律。隨著核磁共振成像和正電子發射斷層成像的發展，應用計算機技術，使得我們有可能在系統和整體水平上無創地研究人腦的功能定位、功能區之間的聯系及神經遞質和神經受體等。由此產生的神經信息學研究將對我們了解腦、治療腦和開發腦產生重大的作用。