基因组学和生物信息学

Genomics and Bioinformatics

   

    者:Tore Samuelsson

出 版 社:Cambridge University Press

索 书 号:Q343.1/S193/2012/Y

藏书地点:武大外教中心

 

基因组学是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。生物信息学是研究生物信息的采集,处理,存储,传播,分析和解释等各方面的学科,也是随着生命科学和计算机科学的迅猛发展,生命科学和计算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学,计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。现在我们可以感知到生物医学领域内海量的信息数据的产生,最让我们感到惊心动魄的是DNA测序技术的发展。因此,我们正面临一个基因组学的新时代,许多的物种甚至是人类不同个体的基因组信息正在被挖掘分析。每一个基因组测序项目都力图回答一些重要的生物学问题,而在所有测序项目中都要用到的一个关键技术室序列的计算分析。而随着大量的序列信息的产生,计算分析反而成为了这些基因组测序项目研究进展的一个瓶颈。因此,每一个生命科学家都应该具备一定的计算分析能力。理想的状态是,每一个人不仅精通相关的数学和计算科学工具,而且也完全理解所提出的不同的生物学问题。这本书便是为了顺应生物信息学计算能力在当前基因组学研究的紧迫需要应用而生的。对于学生和科学家而言,可以通过不同的领域而进入到生物信息学。这本书的主要目的是旨向想学习了解计算和编程技术的生物学家。

本书通过一些的生物学的主题进行展开描述的,全书共包括二十个章节,第一章是前言部分,是对生命遗传信息的介绍,包括生命的进化,遗传信息DNA分子,基因和基因组,基因的转录和翻译,人类基因组的组织结构,DNA复制产物的推断,DNA转录RNA产物的推断,RNA翻译蛋白质产物的推断等几个部分,最后一个部分包括一些对序列进行分析的编程工具的例子。从第二章到第四章是对基因技术主题的介绍。第二章介绍了DNA的切割,包括早期的限制性内切酶,限制性内切酶的特性,模式匹配,通过perl编程语言对限制性内切酶识别位点进行鉴定及相关的编程联系。第三章介绍了基因敲除,包括基因表达的推断,小的沉默RNA分子,RNA干涉技术的功能和应用,沉默RNA分子和涉及原理,鉴定候选的小分子RNA沉默片段,以及编程脚本的编写。第四章是DNA的扩增,分别介绍了什么是PCRPCR扩增过程,引物设计,反向翻译,perl语言编程过程中好的方法。从第五章到第八章是以人类疾病为主题来展开介绍的。第五章介绍了DNA序列的毒性,包括DNA序列的改变导致的遗传性疾病,亨廷顿疾病和CAG重复扩增,根据CAG重复鉴定mRNA。第六章介绍了铁失衡和铁反应元件,包括遗传性疾病影响铁结合蛋白-转铁蛋白,疾病状态下很多铁代谢蛋白在在翻译水平被调控,铁反应元件的结构和鉴定。第七章介绍了蛋白质异常引起癌症,包括癌症是一类遗传病,癌症和DNA修复,染色体重排,BLAST比对搜索的方法和应用。从第八章到第十章是以进化为主题而展开的。第八章介绍了是什么让我们成为人类,包括人类和猩猩的遗传信息的差异,人类语言相关的蛋白质,不同动物中FOXP2的比较和人类FOXP2的特异性。第九章介绍了利用遗传信息解决的刑事案例。第十章介绍了一类老虎的灭绝,相应的DNA序列的分析,有袋动物的种系发生和检测方法。第十一章到第十三章是以基因的功能为主题而展开的。包括宏基因组学,序列功能的了解,贵族病和基因序列,凝血蛋白的生物信息学分析和进化研究。第十四章介绍了禽流感病毒的信息资源。第十五章到第十七章的主题是基因识别的方法,包括CpG岛的转录和调控,基因预测的方法和剪接的机器,及相关RNA的特性,在蛋白质转运中的作用,叶绿体中的RNA,细胞器和它们的进化。第十八章到第二十章的主题是个体基因组,比如不同个体间序列的差异,个体的改变和SNP,家族性遗传病的基本原理等。本书通过生物信息学的编程工具去解析生命分子,每一个章节后面都有实战例子,浅显易懂,概括全面,不失为生物信息学入门参考的一门好书,对于从事于生命科学学习的本科生,研究生都有极大的参考价值,也可以作为大学老师生物信息学课程的参考用书。

                                                                                                               

本书内容

第一章 前言:利用计算机操纵生命分子

第二章 基因技术:切割DNA

第三章 基因技术:敲除基因

第四章 基因技术:扩增DNA

第五章 人类疾病:DNA序列是有毒的

第六章 人类疾病:铁元素失衡和铁反应元件

第七章 人类疾病:异常蛋白引起癌症

第八章 进化:是什么让我们变成了人

第九章 进化:解决一个犯罪案例

第十章 进化:塔斯马尼亚虎的悲惨情况

第十一章 每个基因的功能:白蚁,宏基因组学和了解一条序列的功能

第十二章 每个基因的功能:王室血统和序列秩序

第十三章 每个基因的功能:一个粘性分子

第十四章 信息资源:了解流感病毒

第十五章 寻找基因:CpG岛上岸

第十六章 寻找基因:在Snurps的世界里

第十七章 寻找基因:寻找遥远的RNA近缘类群

第十八章 个体基因组:你我之间的差异

第十九章 个体基因组:我的基因组里有什么

第二十章 个体基因组:家庭遗传学的细节

附录

(闫俊杰)