バイオインフォマティクス入門

第1章 生命科学 1-1 原核細胞と真核細胞 細胞の分類とウイルス
1-2 細胞内小器官 細胞内小器官とその役割
1-3 細胞周期 細胞分裂と細胞周期
1-4 DNA の複製 ゲノムDNA の半保存的複製
1-5 転写 ゲノムDNA からのさまざまなRNAの合成
1-6 翻訳 タンパク質の生合成
1-7 核酸の構造と機能 DNAとRNA の構造と機能
1-8 アミノ酸の構造と性質 20種類の生体アミノ酸の構造と性質
1-9 タンパク質の階層構造 タンパク質の役割と一次〜四次構造
1-10 生体膜と膜タンパク質 生体膜の構造と膜タンパク質の機能
1-11 翻訳後修飾 タンパク質の翻訳後修飾とその役割
1-12 免疫と代謝 抗体による免疫・生体内物質の代謝パスウェイ
1-13 シグナル伝達 細胞間のシグナル伝達によるコミュニケーション
1-14 遺伝 メンデルの法則による遺伝子の世代間継承
1-15 ゲノムと生物 生物ゲノムのサイズと遺伝子地図
1-16 ヒトゲノム ヒトゲノムの構造と遺伝的多型
1-17 遺伝子組換え 主要な遺伝子組換え技術
1-18 ゲノム解析 ショットガン法による全ゲノム解読とゲノムワイド解析技術
1-19 分子生物学実験技術 分子生物学分野を飛躍的に発展させた実験技術
1-20 タンパク質の立体構造決定 X線結晶解析法などによるタンパク質の立体構造の解析技術
第2章 計算科学 2-1 2進数 2進数と論理演算
2-2 論理回路 論理回路によるコンピュータ上の論理演算
2-3 プログラミング言語 コンピュータのプログラミング言語と計算の実行
2-4 マークアップ言語 XML などのマークアップ言語によるデータ記述
2-5 プロトコル ネットワークの通信プロトコルとセキュリティ
2-6 データ構造 プログラム内の代表的なデータ構造
2-7 二分探索 高速にデータを検索する二分探索アルゴリズム
2-8 ソートアルゴリズム 高速にデータを並べ替えるソートアルゴリズム
2-9 バブルソート 基本的なバブルソートのアルゴリズム
2-10 オートマトン オートマトンによる状態・遷移データの表現
2-11 リレーショナルデータベース リレーショナルデータベースによるデータの整理
2-12 SQL SQL によるリレーショナルデータベースの操作
2-13 正規分布 正規分布の性質
2-14 独立性 確率分布と独立性・ベイズ推定
2-15 統計的検定 統計的検定による仮説の検証
2-16 最尤推定 確率分布の最尤法による推定
2-17 機械学習 機械学習とデータマイニング
2-18 クラスタリング k平均法によるデータのクラスタリング
2-19 機械学習の評価 感度・特異度による予測法の評価
2-20 交差検証 クロスバリデーション(交差検証)による予測法の評価
第3章 配列解析 3-1 分子生物学データベース 国際的な公共の分子生物学データベース
3-2 配列アラインメント 動的計画法による配列アラインメントの計算
3-3 スコア行列 アミノ酸の類似性スコアとその統計的評価
3-4 高速な類似配列検索 高速に配列を比較するための計算技術
3-5 ホモロジー検索 高速にホモロジー検索するためのプログラム
3-6 マルチプルアラインメント マルチプルアラインメントによる配列の多重比較
3-7 モチーフ 保存された配列パターン(配列モチーフ)の解析
3-8 ゲノムプロジェクトと遺伝子予測 ゲノム解読と遺伝子予測によるアノテーション
3-9 タンパク質の機能予測 タンパク質の生理学的機能の予測
3-10 RNA の二次構造予測 RNA のもつ二次構造とその予測法
3-11 ゲノム特徴抽出 ゲノム配列の塩基組成などに基づく特徴抽出
3-12 ゲノム比較 ゲノム配列の比較解析とオーソログ解析
第4章 構造解析 4-1 構造化学 ペプチド結合の構造化学
4-2 タンパク質の立体構造 タンパク質立体構造の形成と分子グラフィックス表現
4-3 構造モチーフ タンパク質立体構造中の超二次構造と構造モチーフ
4-4 構造分類 タンパク質立体構造の分類
4-5 その他の生体分子の立体構造 DNAとRNAの立体構造
4-6 立体構造データベース 立体構造データベースPDBとPDB フォーマット
4-7 立体構造の比較 立体構造を構造重ね合わせにより比較する方法
4-8 タンパク質立体構造の保存性分析 構造重ね合わせによるタンパク質立体構造の保存性分析
4-9 相互作用分析 タンパク質立体構造による相互作用分析
4-10 マップ分析 タンパク質立体構造のマップ分析
4-11 立体構造予測 タンパク質の立体構造を予測する方法
4-12 分子動力学計算 分子動力学計算による分子運動のシミュレーション
第5章 遺伝・進化解析 5-1 ハーディー・ワインベルク平衡 対立遺伝子頻度のハーディー・ワインベルク平衡
5-2 連鎖解析 連鎖解析による遺伝子座の探索
5-3 遺伝子マーカー 遺伝的多型と遺伝子マーカーとしての利用
5-4 ゲノムワイド関連解析 ゲノムワイド関連解析(GWAS)による遺伝子の探索
5-5 分子進化 分子進化の中立説と分子時計
5-6 進化系統樹 進化系統樹の表現方法
5-7 パラログ・オーソログ 進化系統樹によるホモログ・パラログ・オーソログの解析
5-8 系統推定アルゴリズム 系統樹をつくるための系統推定アルゴリズム
第6章 オーミクス解析 6-1 オーミクス解析の研究手法 オーミクス解析に用いる研究手法と実験機器
6-2 次世代シークエンサ 従来型DNA シークエンサと次世代シークエンサ
6-3 DNA マイクロアレイ DNA マイクロアレイによる遺伝子発現・遺伝的多型などの大量解析
6-4 タンパク質間相互作用 タンパク質間相互作用の大量解析手法
6-5 遺伝子発現クラスタリング 遺伝子発現パターンによるサンプルのクラスタリング
6-6 微分方程式 微分方程式による遺伝子発現量の変動予測
6-7 システム安定性 固有値の分析によるシステムの安定性解析
6-8 ネットワークの構造と性質 ネットワークの構造とダイナミクス
索引 練習問題解答一覧 執筆者一覧
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