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編輯推薦

適讀人群 ：本書適用於生命科學、農學、醫學等相關專業學生使用，也可供從事生物學相關科研人員參考。
　　《生物信息學分析實踐》共分七章，內容涵蓋瞭數據庫檢索、核酸序列分析、氨基酸序列分析、蛋白質空間結構預測、RNA分析等諸多技術問題。在係統闡述原理和方法基礎上，突齣實戰技巧，循序漸進，全麵介紹生物學軟件及數據庫的應用，具有較強的實用性和可操作性。《生物信息學分析實踐》圖文並茂、通俗易懂，語言生動活潑，錶述深入淺齣，且大量實例均來自科研實踐，具有經典的普適性，是一本實用的生物信息學分析手冊與操作指南。

內容簡介

　　《生物信息學分析實踐》內容主要包括生物信息學簡介、三大數據庫檢索、引物設計及測序結果分析、核酸序列分析、蛋白質序列分析、蛋白質空間結構預測、係統發育分析、RNA分析。《生物信息學分析實踐》的一大特色在於豐富的實例和圖錶，使讀者可以很直觀地瞭解和掌握書中的內容。
　　《生物信息學分析實踐》取材新穎，實踐性強，是一本實用的生物信息學分析手冊與操作指南，適用於生命科學、農學、醫學等相關專業學生使用，也可用於從事生物學相關的科研人員、教師參考使用。

目錄

序
前言
第一章 生物信息學簡介
1．1 生物信息學基礎
1．1．1 什麼是生物信息學
1．1．2 生物信息學的形成與發展
1．1．3 生物信息學的研究內容
1．2 生物信息學應用
1．2．1 生物信息學的熱點領域
1．2．2 信息技術與生物信息學

第二章 數據庫檢索
2．1 綜閤性數據庫NCBI
2．1．1 NCBI簡介
2．1．2 NCBI數據庫介紹
2．1．3 Entrez簡介
2．1．4 Entrez檢索實例
2．2 綜閤性數據庫EMBL-EBI
2．2．1 EBI簡介
2．2．2 EBI數據庫簡介
2．2．3 SRS簡介
2．2．4 SRS檢索實例
2．2．5 BioMart簡介
2．2．6 BioMart檢索實例
2．3 UCSC基因組瀏覽器
2．3．1 UCSC基因組瀏覽器簡介
2．3．2 UCSC基因組瀏覽器檢索實例

第三章 引物設計及測序結果分析
3．1 引物設計
3．1．1 概述
3．1．2 常規PCR引物設計實例分析
3．1．3 簡並引物設計
3．2 測序結果分析
3．3 序列拼接實例分析

第四章 核酸序列分析
4．1 常規分析
4．1．1 核酸序列的檢索
4．1．2 核酸序列組分分析
4．1．3 序列變換
4．1．4 限製性酶切分析
4．2 比對分析
4．2．1 BLAST比對
4．2．2 雙序列比對
4．2．3 多序列比對
4．3 基因結構識彆
4．3．1 ORF識彆及其可靠性驗證
4．3．2 啓動子及轉錄因子結閤位點分析
4．3．3 重復序列分析
4．3．4 CpG island
4．3．5 3'UTR區

第五章 蛋白質序列分析
5．1 蛋白質序列的基本性質分析
5．1．1 理化性質分析
5．1．2 疏水性分析
5．1．3 跨膜區分析
5．1．4 信號肽預測
5．1．5 Coil區分析
5．1．6 亞細胞定位
5．2 結構域分析及motif搜索
5．2．1 結構域分析
5．2．2 motif搜索
5．3 空間結構預測
5．3．1 蛋白質二級結構預測
5．3．2 蛋白質三級結構預測
5．3．3 蛋白質結構預測方法評價
5．4 抗原錶位預測分析
5．4．1 B淋巴細胞抗原錶位預測分析
5．4．2 T淋巴細胞抗原錶位預測分析

第六章 分子進化與係統發育分析
6．1 進化的分子基礎
6．1．1 進化樹與分子係統學
6．1．2 相似性與同源性
6．1．3 分子進化
6．2 係統發育分析
6．2．1 DNA和氨基酸序列的進化演變
6．2．2 係統發育樹的種類
6．2．3 用於係統發育分析的分子標記選擇
6．2．4 常用的構樹方法及其甄選
6．2．5 係統發育分析常用軟件
6．3 係統發育分析的檢驗
6．3．1 係統發育分析方法可靠性的評價
6．3．2 係統樹的誤差分析及消除方法
6．4 係統樹的評估
6．5 係統發育分析實例
6．5．1 使用MEGA軟件重建NJ樹
6．5．2 使用PAUP軟件重建NJ樹
6．5．3 使用MEGA軟件重建MP樹
6．5．4 使用PAUP軟件重建MP樹
6．5．5 使用PAUP軟件重建ML樹
6．5．6 貝葉斯樹

第七章 RNA分析
7．1 RNA簡介
7．1．1 RNA的結構
7．1．2 RNA的功能
7．1．3 RNA研究進展與展望
7．2 RNA二級結構
7．2．1 RNA的二級結構概述
7．2．2 RNA二級結構的預測方法
7．2．3 RNA結構預測實例分析
7．3 高效siRNA的設計
7．3．1 RNAi的作用機製
7．3．2 siRNA的設計原則
7．3．3 影響RNAi的其他因素
7．3．4 siRNA的設計步驟
7．3．5 siRNA的閤成
7．3．6 siRNA乾涉效果的評判
7．3．7 siRNA相關數據庫介紹
7．3．8 siRNA設計實例分析
7．4 microRNA分析
7．4．1 microRNA作用機製概述
7．4．2 miRNA功能與研究方法
7．4．3 miRNA生物信息學分析
7．4．4 miRNA及其靶基因預測的實例分析
主要參考文獻及網址
附錄
附錄1 常用生物學數據庫
附錄2 各種主要的RNA二級結構預測軟件比較
附錄3 名詞解釋
彩圖

精彩書摘

　　《生物信息學分析實踐》：
　　4．基因芯片
　　基因芯片是曾被評為1998年世界十大科技突破之一的生物芯片技術的一個分支，基因芯片的工作原理與經典的核酸分子雜交方法（Northern雜交、Southern雜交）是一緻的，都是應用已知核酸序列作為探針與互補的靶核苷酸序列雜交，通過隨後的信號檢測進行定性與定量分析。基因芯片錶麵集成瞭大量的分子識彆探針，能夠在同一時間內平行分析大量的基因，進行高通量的篩選與檢測分析（劉炎，2000）。
　　基因錶達圖譜的繪製是目前基因芯片應用最廣泛的領域，也是人類基因組工程的重要組成部分，它提供瞭從整體上分析細胞錶達狀況的信息，而且為瞭解與某些特殊生命現象相關的基因錶達提供瞭有力的工具，對於基因調控以及基因相互作用機理的探討有重要作用。另外，基因芯片在基因多態位點及基因突變的檢測、基因錶達譜分析、基因診斷、藥物篩選及序列分析等諸多領域已呈現齣廣闊的應用前景，發展勢頭十分迅猛。但是由於製作工藝復雜，配套設施相對昂貴，導緻其大規模應用成本過高。
　　5．生物信息學與醫學
　　生物信息學在醫學上的應用通常稱為醫學生物信息學，是指運用信息學的方法對各種醫學和生物學的信息、資料、數據進行搜集、儲存、整理計算和分析，形成可再生的資源，為醫學科學的發展提供全方位的支持。醫學生物信息學的基礎是大量的實驗和臨床數據，建立以疾病為中心，貫穿病理、藥理、基因、蛋白、調控等方麵的數據庫是醫學生物信息學的核心。在醫學上應用生物信息學研究方法分析生物數據，提齣與疾病發生、發展相關的基因或基因群，再進行實驗驗證，是一條高效的研究途徑（來茂德，2004）。目前生物信息學在醫學上的應用主要集中在以下幾個方麵：①臨床／分子數據庫的建設；②連接當前研究學者所收集的分子信息和當前在病人健康記錄中存放的信息；③發展未來的電子醫學記錄係統；④用臨床／分子數據庫鏈接臨床試驗和藥物發現信息；⑤支持基準（benchmark）臨床／分子數據庫的開發；⑥開發基於疾病分子信息的臨床決策支持工具；⑦進行疾病分子的建模和可視化工作。
　　……

前言/序言

　　隨著計算機科學、信息科學等飛速發展，一門以數據分析處理為本質的新學科——生物信息學悄然興起，它融閤瞭數學、生命科學、計算機信息科學等多門學科，至今已經廣泛地滲透到科學研究的各個方麵，成為一門用途極為廣泛的工具學科。核酸序列、蛋白質序列的分析，以及各類生物學軟件和數據庫的應用，已經成為科研工作者必備的基本技能。然而，由於擅長專業領域的不同，研究人員麵對大量的生物學軟件及數據庫常無所適從。目前國內外已有不少優秀的生物信息學教材與專著，但大多數以理論為主，或側重於算法研究，或傾嚮於網絡數據庫介紹，對於數據實例分析實踐的專著尚不多見。為此，本書編寫的目的就是為不同專業背景的讀者提供一本實用的生物信息學分析入門書，讓讀者在實例分析的過程中，不僅學會T具軟件的操作使用，更能學會思考與解決科研問題。
　　2008年夏，在福建農林大學植物病毒研究所的倡議下，編著者通過基因酷等論壇，嚮在生物信息學及相關領域教學與科研第一綫的人員發齣邀請，希望他們加入〈生物信息學分析實踐》編委會，共同編寫本書。很快，中國科學院遺傳與發育生物學研究所喬楠和劉林川、中國科學院南京地質古生物研究所蓋永華、南京師範大學生命科學學院李鵬、西北農林科技大學林文超、福建省齣入境檢驗檢疫局瀋建國、浙江省農業科學院鹿連明、南方醫科大學郭玲等欣然同意共同編寫本書。本書由吳祖建、高芳鑾、瀋建國擔任主編。
　　全書共包括七章。第一章為生物信息學簡介，主要包括生物信息學基礎及應用；第二章介紹瞭數據庫檢索，主要包括綜閤性數據庫NCBI、EMBL-EBI和基因組信息數據庫UCSC；第三章介紹瞭引物設計及測序結果分析；第四章介紹瞭核酸序列分析，主要包括核酸序列常規分析、序列比對分析及基因結構識彆；第五章介紹瞭蛋白質序列分析，主要包括蛋白質基本性質分析、結構域分析及蛋白質空間結構預測；第六章介紹瞭分子進化與係統發育分析，主要包括係統發育分析、檢驗及評估；第七章介紹瞭RNA分析，主要包括siRNA設計和microRNA分析。其中林文超、吳祖建編寫第一章；喬楠、瀋建國編寫第二章；鹿連明、馮佩富、莊軍編寫第三章；高芳鑾、硃蕭、瀋建國編寫第四章；高芳鑾、萬祥輝編寫第五章；李鵬、蓋永華編寫第六章；劉林川、郭玲編寫第七章。吳祖建研究員參與編寫瞭第一、四、五章的部分內容，同時負責本書的統編工作，高芳鑾、瀋建國共同負責本書的審校工作。
　　中國科學院院士謝聯輝教授欣然作序，生物農藥與化學生物學教育部重點實驗室主任關雄教授、福建農林大學汪世華教授等對本書提齣瞭非常有價值的建議和意見，科學齣版社甄文全編輯、福建農林大學植物病毒研究所謝荔岩老師對本書的編寫給予瞭熱情的支持和幫助，華中科技大學齣版社硃建麗、上海交通大學生命科學與技術學院曹又方、基因酷站長鬍洋、中國水産科學研究院南海水産研究所呂俊霖、福建省漳州市林業列錯誤率低於萬分之一。至此，人類基因組計劃共耗資27億美元，比預算的30億美元有明顯節省。值得一提的是，由於人類基因測序和基因專利可能會帶來巨大的商業價值，各國政府和一些企業都在積極地投入該項研究，企業與研究部門的攜手，使測序工作的完成比預計提前瞭2年。
　　人類基因組計劃的目的是解碼生命、瞭解生命的起源、瞭解生命體生長發育的規律、認識種屬之間和個體之間存在差異的起因、認識疾病産生的機製以及長壽與衰老等生命現象、為疾病的診治提供科學依據。人類基因組計劃的完成，為人類生命科學開闢瞭一個新紀元，它對生命本質、人類進化、生物遺傳、個體差異、發病機製、疾病防治、新藥開發、健康長壽等領域，以及對整個生物學都具有深遠的影響和重大的意義，標誌著人類生命科學一個新時代的來臨。
　　2．人類蛋白質組計劃
　　事實上，HGP的正式完成隻意味著邁齣瞭萬裏長徵的第一步，僅僅測繪齣基因組序列並非這一計劃的最終目的，也並不能解決睏擾生物學傢的所有難題。要想進一步瞭解生物世界的更多信息就必須對基因編碼産物——蛋白質進行係統深入的研究。針對這一重大的科學命題，多國科學傢共同組織啓動瞭人類蛋白質組計劃（humanproteomeproject，HPP）。早在20世紀90年代中期人類基因組計劃成形時，就有研究人員考慮過人類蛋白質組計劃，但由於蛋白質組的規模和復雜性而一直沒能實現。隨著基因大規模測序的結束，科學傢們發現蛋白質編碼基因比估計數量大大減少。過去預測的數量是5萬～10萬個，而現在認為隻有約2。1萬個，這使得人類蛋白質組的規模變得更容易處理。基因組計劃中所積纍的技術方法與閤作體係也使得蛋白質組計劃得以實現，這是繼國際人類基因組計劃之後的又一項大規模的國際性科技工程，無論在科學目標、研究策略、技術體係，還是在跨國組織、實驗數據整閤分析等方麵，均較人類基因組計劃更具挑戰性和復雜性。首批行動計劃包括中國科學傢牽頭的“人類肝髒蛋白質組計劃”和美國科學傢牽頭的“人類血漿蛋白質組計劃”。由於中國在蛋白質研究方麵的雄厚實力，HPP將總部設在中國北京，其中“人類肝髒蛋白質組計劃”由中國科學傢領導執行，這是我國科學傢第一次領導執行重大國際科技協作計劃。
　　人類蛋白質組計劃的研究可以實現蛋白質組與基因組的對接與確認，直接揭示生命活動規律和本質特點以及人類重大疾患發生與發展的病理機製，是基礎研究與應用研究、生命科學與醫藥産業及生物經濟的紐帶。蛋白質組研究是繼人類基因組計劃成功實施後生命科學領域最為重要的戰略性研究。由我國科學傢主持的“肝髒蛋白質組計劃”的實施，將提高肝病的治療和預防水平，降低醫療費用，同時使我國在肝炎、肝癌為代錶的重大疾病的診斷、防治與新藥研製領域取得突破性進展，不斷提高我國生物醫藥産業的創新能力和國際競爭力。
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