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第1章 原核生物3

1.1引言3

1.2形态和分类9

1.3基因组的形状和大小12

1.4基因数目和组成方式15

1.5碱基组成19

1.6密码子的使用26

1.7复制和表达28

第2章 真核生物34

2.1引言34

2.2真核生物的分类与时间尺度34

2.3基因组的形状和大小37

2.4碱基组分42

2.5复制、修复和重组44

2.6基因表达48

2.6.1转录与转录后调控48

2.6.2遗传密码和密码子的使用54

2.6.3翻译与翻译后修饰55

2.7完整测序的真核生物基因组58

2.7.1酿酒酵母基因组60

2.7.2粟酒裂殖酵母基因组63

2.7.3线虫基因组63

2.7.4黑腹果蝇基因组65

2.7.5拟南芥基因组67

2.7.6水稻基因组69

2.7.7人基因组70

第3章 细胞器77

3.1线粒体77

3.1.1一般结构和功能77

3.1.2 DNA与遗传系统79

3.1.3基因组的特征88

3.2叶绿体和其他质体114

第4章 基因组学中的分子生物学技术121

4.1基因组DNA测序121

4.1.1 DNA测序技术121

4.1.2人类基因组计划124

4.2转录组分析125

4.2.1基因表达分析125

4.2.2表达序列标签126

4.2.3基因表达序列分析127

4.2.4差异显示129

4.2.5表现度示差分析130

4.2.6 DNA微阵列131

4.3蛋白质组分析137

4.3.1二维凝胶电泳137

4.3.2蛋白质鉴定139

4.3.3蛋白质-DNA和蛋白质-蛋白质相互作用的研究141

4.3.4生物芯片法分析蛋白质组143

第5章 基因组时代的生物学数据库145

5.1引言145

5.2基础数据库和专业化的数据库145

5.3数据库结构148

5.4数据库链接与互通性150

5.5数据库注释151

5.6检索系统154

5.6.1 SRS154

5.6.2 Entrez155

5.6.3其他检索系统155

5.7核酸数据库155

5.8蛋白质数据库156

5.9其他蛋白质数据库156

5.10基因组数据库和资源159

5.11基因数据库与资源163

5.12转录组数据库164

5.13代谢组数据库165

5.14突变数据库167

5.15线粒体数据库和资源168

第6章 基因组序列分析的计算方法171

6.1引言171

6.2点阵图172

6.3两序列比对175

6.3.1 Needleman-Wunsch全局比对算法175

6.3.2 Smith-Waterman算法176

6.3.3 cDNA以及基因组DNA序列的比对179

6.3.4基因组比对179

6.3.5清除序列库中的冗余序列181

6.3.6同源序列相似度的计算185

6.4数据库搜索189

6.4.1 FASTA190

6.4.2 BLAST192

6.4.3 BLAST和FASTA程序包198

6.4.4过滤不需要的序列匹配块200

6.4.5重复序列匹配的过滤201

6.4.6比对分值的统计学意义201

6.5多序列比对205

6.6可识别远源相关蛋白或蛋白质模块的比对谱209

6.7序列的组装方法213

6.7.1序列的净化213

6.7.2序列的聚类214

6.7.3构建一致序列215

6.7.4用电子PCR绘制序列图谱217

6.7.5基因组和EST项目的序列组装217

6.7.6构建用于基因索引的组装序列219

6.8生物序列的语言学分析222

6.8.1马尔可夫链式生物序列224

6.8.2生物序列语言的复杂度225

6.8.3基因组重复序列的识别228

6.8.4生物序列中的模式搜索229

6.8.5识别染色体序列中的启动子区域234

6.8.6发掘识别基因调控元件和蛋白质模块组件的模式237

6.8.7基因预测239

6.8.8基因组序列中CpG岛的识别243

6.8.9密码子使用策略分析244

6.9 RNA二级结构预测245

6.10蛋白质序列分析252

6.10.1蛋白质一级序列的分析253

6.10.2预测跨膜蛋白螺旋258

6.10.3蛋白质信号肽的识别及亚细胞定位的预测259

6.10.4蛋白质二级结构的预测265

6.10.5预测卷曲螺旋和螺旋-转角-螺旋结构270

6.10.6蛋白质三级结构预测270

6.10.7蛋白质折叠的识别与分类273

6.10.8蛋白质功能预测的基因组比较工具273

6.11进化与系统发育分析274

6.11.1同源序列间遗传距离的评价276

6.11.2分子系统发育学278

第7章 分子进化293

7.1引言293

7.2基因组尺寸的进化294

7.3碱基组分在进化中的作用297

7.4原核基因组的进化301

7.5从原核生物到真核生物302

7.5.1真核细胞的起源302

7.5.2线粒体基因组的进化304

7.5.3质体的起源与进化309

7.6从单细胞到多细胞312

7.7核基因组的进化312

7.7.1内含子313

7.7.2基因数目和蛋白质数目313

7.7.3非编码元件314

7.7.4基因家族的扩展315

7.7.5基因组倍增320

7.7.6结论321

第8章 分子系统发育学322

8.1引言322

8.2分子钟322

8.3相似性测量：直系同源与旁系同源324

8.4基因组学时代的分子系统发育学326

8.5远源物种间的相互关系：进化树328

8.6后生动物的系统发育329

8.6.1细胞器分类学与核分类学329

8.6.2哺乳动物系统发育330

附录 本书引用的URL333

参考文献335

索引384

译后记390