生物信息學基礎教程

第一章 生物序列比對
1.1 DNA、RNA和蛋白質(zhì)
1.1.1 DNA分子
1.1.2 蛋白質(zhì)分子
1.1.3 RNA分子
1.1.4 從基因到蛋白質(zhì)的信息傳遞
1.2 比對：序列比較的模型
1.3 比對圖
1.3.1 定義
1.3.2 雙序列之間比對的總數(shù)目
1.4 比對的記分法則
1.5 全序列比對：動態(tài)規(guī)劃算法
1.5.1 基本算法
1.5.2 使用仿射空位罰分的算法
1.5.3 *全序列比對的C語言程序
1.6 局部比對：Smith-Waterman算法
1.6.1 Smith-Waterman算法
1.6.2 *局部比對的C語言程序
1.7 最優(yōu)占用空間的比對算法
1.8 比對蛋白質(zhì)序列所使用的打分矩陣
1.8.1 打分的統(tǒng)計基礎
1.8.2 BLOSUM矩陣系列
參考文獻
練習題

第二章 快速比對方法
2.1 同源序列查詢和數(shù)據(jù)庫搜索
2.2 序列中的字分布
2.2.1 DNA序列的隨機模型I：一致獨立分布
2.2.2 DNA序列的隨機模型II：馬爾可夫鏈.
2.3 字匹配的散列表方法
2.4 點陣法
2.5 *FASTA程序
2.6 BLAST程序
2.6.1 基本算法：連續(xù)核的概念
2.6.2 E-值的計算公式
2.6.3 BLAsT程序系列
2.7 散核方法
2.7.1 散核模型
2.7.2 散核的優(yōu)化
2.7.3 基于散核的相似性查找的程序?qū)崿F(xiàn)
2.7.4 多散核
2.7.5 其他有關(guān)散核的研究
參考文獻
練習題

第三章 多序列比對
3.1 為什么需要比對多個生物序列?
3.2 模體、譜、共識序列
3.3 Logo：一個序列保守區(qū)域的可視化方法
3.4 多序列比對的SP分數(shù)
3.5 多序列比對的復雜性
3.5.1 動態(tài)規(guī)劃算法
3.5.2 NP-難解性
3.6 漸進式比對
3.6.1 漸進式的基本策略
3.6.2 Feng-Doolittle比對算法
3.7 近似算法
3.7.1 序列編輯距離
3.7.2 星型比對算法
3.8 多序列比對實用程序
3.8.1 ClustalW
3.8.2 MUSCLE
3.8.3 其他多序列比對程序
3.9 基因組的比對
參考文獻
練習題

第四章 隱馬爾可夫模型及基因序列的識別
4.1 隱馬爾可夫模型
4.1.1 隱馬爾可夫模型的定義
4.1.2 隱馬爾可夫模型的基本問題
4.2 基本算法
4.2.1 前向算法和后向算法
4.2.2 viterbi算法
4.2.3 建模算法
4.3 蛋白質(zhì)簇的隱馬爾可夫鏈模型
4.3.1 譜HMM
4.3.2 從多序列比對到譜HMM
4.3.3 從譜HMM到多序列比對
4.3.4 Pfam數(shù)據(jù)庫
4.4 GENSCAN：預測人基因組中的全基因結(jié)構(gòu)程序
4.4.1 真核生物基因的結(jié)構(gòu)
4.4.2 半HMM
4.4.3 基因的Burge-Karlin模型
4.4.4 自動識別人基因組中的基因序列
參考文獻
練習題

第五章 分子進化樹分析
5.1 達爾文的進化樹
5.2 進化樹的數(shù)學性質(zhì)
5.2.1 基本概念
5.2.2 進化樹的個數(shù)
5.2.3 常見的無根進化樹變換
5.2.4 進化樹之間的距離
5.2.5 二叉樹和多叉樹
5.3 構(gòu)建分子進化樹I：Parsimony方法
5.3.1 Fitch算法
5.3.2 尋找簡約進化樹
5.4 構(gòu)建分子進化樹II：基于距離的方法
5.4.1 加權(quán)進化樹和距離矩陣
5.4.2 計算序列間的距離
5.4.3 Neighbor-Joining算法
5.4.4 UPGMA算法
5.5 構(gòu)建分子進化樹III：最大似然法和貝葉斯方法
5.5.1 最大似然法
5.5.2 *貝葉斯方法
5.6 *構(gòu)建分子進化樹的兩個實際問題
5.6.1 一致性和長分支相吸現(xiàn)象
5.6.2 Bootstrap分析
5.7 祖先狀態(tài)的推斷
5.7.1 問題的定義
5.7.2 sankoff算法
5.7.3 最大似然法
5.7.4 推斷方法的準確率
5.8 基因樹和物種樹的融合
5.8.1 基因簇和基因樹
5.8.2 基因樹和物種樹的融合的定義
5.8.3 推斷基因復制事件
參考文獻
練習題

第六章 計算蛋白質(zhì)組學
6.1 基礎知識
6.1.1 氨基酸和肽的質(zhì)量
6.1.2 質(zhì)譜儀和質(zhì)譜
6.1.3 同位素峰、誤差和噪音
6.1.4 連續(xù)質(zhì)譜
6.1.5 復雜蛋白樣本的處理
6.1.6 肽鑒定的基本方式
6.2 肽從頭測序
6.2.1 打分函數(shù)
6.2.2 PEAKS算法
6.2.3 譜圖算法
6.3 搜庫及其統(tǒng)計學驗證
6.3.1 打分函數(shù)
6.3.2 對結(jié)果的質(zhì)控
6.4 翻譯后修飾
6.5 其他研究課題
6.5.1 定量分析
6.5.2 糖鑒定
6.5.3 新型肽鑒定方法
6.5.4 其他分子的鑒定
參考文獻
練習題

索引
英漢術(shù)語對照