Podstawy bioinformatyki to zwięzły, a zarazem wszechstronny podręcznik,
będący obszernym wprowadzeniem do tej dyscypliny.
Napisany specjalnie dla przyrodników wyjaśnia podstawy bioinformatyki oraz
omawia najnowocześniejsze dostępne obecnie narzędzia obliczeniowe służące do
rozwiązywania problemów biologicznych. Obejmuje wszystkie kluczowe obszary tej
dziedziny, łącznie z biologicznymi bazami danych, przyrównaniami sekwencji,
przewidywaniem genów i promotorów, filogenetyką molekularną, bioinformatyką
strukturalną, genomiką i proteomiką. Autor wyjaśnia, jak działają metody
obliczeniowe oraz porównuje mocne i słabe strony poszczególnych metod, adresując swój
podręcznik do studentów niedysponujących zaawansowaną wiedzą informatyczną.
Wzory matematyczne ograniczono w tej książce do niezbędnego minimum; często
zamiast nich wykorzystano ilustracje graficzne, ułatwiające zrozumienie omawianego
materiału.
Jest to idealny podręcznik do wszystkich kursów bioinformatyki dla studentów
nauk przyrodniczych, a także dla badaczy pragnących poszerzyć swoją wiedzę z tej
dziedziny.
Przedmowa
Część pierwsza Wprowadzenie i biologiczne bazy danych
1 Wprowadzenie
Czym jest bioinformatyka ?
Cele
Zakres zainteresowań
Zastosowania
Ograniczenia
Przyszłe obszary zainteresowań
Literatura uzupełniająca
2 Wprowadzenie do biologicznych baz danych
Co to jest baza danych ?
Typy baz danych
Biologiczne bazy danych
Pułapki w bazach danych
Pobieranie informacji z biologicznych baz danych
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
Część druga Przyrównywanie sekwencji
3 Przyrównywanie sekwencji parami
Podstawy ewolucyjne
Homologia sekwencji a podobieństwo sekwencji
Podobieństwo sekwencji a identyczność sekwencji
Metody
Macierze punktowania
Istotność statystyczna przyrównania sekwencji
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
4 Wyszukiwanie podobnych sekwencji w bazach danych
Wyjątkowe wymagania związane z przeszukiwaniem baz danych
Metoda heurystyczna
BLAST
FASTA
Porównanie programów FASTA i BLAST
Przeszukiwanie baz danych metodą opartą na algorytmie Smitha–Watermana
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
5 Przyrównanie wielu sekwencji
Funkcja oceniająca
Algorytmy wyczerpujące
Algorytmy heurystyczne
Kwestie praktyczne
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
6 Profile i ukryte modele Markowa
Macierze ocen specyficzne względem pozycji
Profile
Model Markowa i ukryty model Markowa
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
7 Motywy białkowe i przewidywanie domen
Identyfikacja motywów i domen w przyrównaniu wielu sekwencji
Bazy danych motywów i domen białkowych oparte na wyrażeniach regularnych
Bazy danych motywów i domen oparte na modelach statystycznych
Bazy danych rodzin białkowych
Wykrywanie motywów w nieprzyrównanych sekwencjach
Logo sekwencyjne
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
Część trzecia Przewidywanie genów i promotorów
8 Przewidywanie genów
Kategorie programów służących do przewidywania genów
Przewidywanie genów u Prokaryota
Przewidywanie genów u Eukaryota
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
9 Przewidywanie promotorów i elementów regulatorowych
Promotory i elementy regulatorowe u Prokaryota
Promotory i elementy regulatorowe u Eukaryota
Algorytmy służące do przewidywania
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
Część czwarta Filogenetyka molekularna
10 Podstawy filogenetyki
Ewolucja molekularna i filogenetyka molekularna
Terminologia
Filogeneza genów a filogeneza gatunków
Formy reprezentacji drzew
Dlaczego trudno znaleźć poprawne drzewo ?
Procedura
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
11 Konstruowanie drzew filogenetycznych – metody i programy
Metody odległościowe
Metody oparte na znakach
Ocena drzewa filogenetycznego
Programy filogenetyczne
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
Część piąta Bioinformatyka strukturalna
12 Podstawowe informacje na temat struktury białek
Aminokwasy
Tworzenie się peptydu
Kąty torsyjne
Hierarchia
Struktury drugorzędowe
Struktura trzeciorzędowa
Rozwiązywanie trójwymiarowej struktury białek
Baza danych struktur białkowych
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
13 Wizualizacja, porównanie i klasyfikacja struktur białkowych
Wizualizacja struktur białek
Analiza porównawcza struktur białkowych
Klasyfikowanie struktur białkowych
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
14 Przewidywanie struktury drugorzędowej białek
Przewidywanie struktury drugorzędowej białek globularnych
Przewidywanie struktury drugorzędowej białek trasbłonowych
Przewidywanie splecionych helis
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
15 Przewidywanie struktury trzeciorzędowej białek
Metody
Modelowanie homologiczne
Rozpoznawanie zwoju
Przewidywanie struktur białkowych ab initio
CASP
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
16 Przewidywanie struktury RNA
Wstęp
Typy struktur RNA
Metody przewidywania struktury drugorzędowej RNA
Podejście ab initio
Podejście porównawcze
Ocena jakości
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
Część szósta Genomika i proteomika
17 Mapowanie, składanie i porównywanie genomów
Mapowanie genomów
Sekwencjonowanie genomów
Składanie sekwencji genomowej
Opisywanie genomów
Genomika porównawcza
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
18 Genomika funkcjonalna
Metody sekwencyjne
Metody oparte na mikromacierzach
Porównanie SAGE i mikromacierzy DNA
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
19 Proteomika
Technologia analizy ekspresji białek
Modyfikacje potranslacyjne
Sortowanie białek
Oddziaływania między białkami
Podsumowanie
Literatura uzupełniająca
Dodatki
Dodatek 1 Ćwiczenia praktyczne
Dodatek 2 Słownik
Indeks rzeczowy
382 strony, Format: 19.5x24.5cm, oprawa miękka
