Введение в вычислительную молекулярную биологию, Сетубал Ж., Мейданис Ж., 2007

Введение в вычислительную молекулярную биологию, Сетубал Ж., Мейданис Ж., 2007.

   Настоящая книга представляет собой введение в вычислительную молекулярную биологию, описывает наиболее типичные ее задачи и предлагает эффективные алгоритмы их решения. Книга начинается с обзора фундаментальных понятий молекулярной биологии (в том числе структура и функции белков и нуклеиновых кислот, механизмы молекулярной генетики), далее вводятся важнейшие математические объекты, такие как графы и строки, и приводятся общие сведения об алгоритмах. Все это подготавливает почву для понимания дальнейших разделов книги: сравнение последовательностей (и поиск в базе данных), сборка фрагментов ДНК, составление физических карг ДНК, филогенетические деревья, перестройка генов, предсказание структуры макромолекулы и вычисления с помощью ДНК. Каждый из них разделов содержит обсуждение биологических предпосылок, определения ключевых терминов, полное описание применяемых математических или компьютерных моделей, а также примеры реализации алгоритмов.
Книга предназначена для программистов, математиков и биологов, стремящихся расширить свои познания в этой ноной захватывающей области науки, где еще так мною нерешенных задач.




БЕЛКИ.
Большая часть веществ, из которых состоят наши тела, — белки самых разнообразных форм и функций. Структурные белки являются строительным материалом тканей, тогда как белки другого класса, называемые ферментами, действуют как катализаторы химических реакций. Катализаторами называют вещества, ускоряющие химические реакции. Если бы многие биохимические реакции протекали самопроизвольно, то для их завершения потребовалось бы слишком много времени, или они не завершились бы вовсе, а потому были бы совершенно бесполезны для отправления жизненных функций. Фермент может увеличить скорость протекания реакции на несколько порядков, таким образом делая жизнь возможной. Ферменты чрезвычайно специфичны: как правило, отдельный фермент может воздействовать на биохимическую реакцию только определенного типа. Если представить себе количество реакций, протекание которых необходимо для поддержания жизни, то становится очевидным, что организм нуждается в большом числе разнообразных ферментов. Другими примерами функций белка являются перенос кислорода и антителогенез. Но что же на самом деле представляют собой белки? Как они устроены? И как они выполняют свои функции? В данном разделе мы попытаемся кратко ответить на все эти вопросы.

Оглавление.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ.
1.1. жизнь.
1.2. БЕЛКИ.
1.3. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ.
1.3.1 ДНК.
1.3.2. РНК.
1.4. МЕХАНИЗМЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ.
1.4.1. ГЕНЫ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД.
1.4.2. ТРАНСКРИПЦИЯ, ТРАНСЛЯЦИЯ И СИНТЕЗ БЕЛКА.
1.4.3. ИЗБЫТОЧНАЯ ДНК И РАМКИ СЧИТЫВАНИЯ.
1.4.4. ХРОМОСОМЫ.
1.4.5. ПОДОБЕН ЛИ ГЕНОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЕ?.
1.5. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕНОМА.
1.5.1. КАРТЫ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ.
1.5.2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ.
1.6. ПРОЕКТ «ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА».
1.7. БАНКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ НУКЛЕОТИДОВ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 2. СТРОКИ, ГРАФЫ И АЛГОРИТМЫ.
2.1. СТРОКИ.
2.2. ГРАФЫ.
2.3. АЛГОРИТМЫ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 3. СРАВНЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ И ПОИСК В БАЗАХ ДАННЫХ.
3.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СРАВНЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
3.2. СРАВНЕНИЕ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
3.2.1. ГЛОБАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ - ОСНОВНОЙ АЛГОРИТМ.
3.2.2. ЛОКАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ.
3.2.3. ПОЛУГЛОБАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ.
3.3. РАСШИРЕНИЯ К ОСНОВНЫМ АЛГОРИТМАМ.
3.3.1 ЭКОНОМИЯ ПРОСТРАНСТВА.
3.3.2. ОБЩИЕ ФУНКЦИИ ШТРАФОВ ЗА ПРОПУСКИ.
3.3.3. ЛИНЕЙНЫЕ ФУНКЦИИ ШТРАФОВ ЗА ПРОПУСКИ
3.3.4. СРАВНЕНИЕ ПОДОБНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
3.4. МНОЖЕСТВЕННОЕ СРАВНЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
3.4.1. МЕРА ПАРНЫХ СУММ.
3.4.2. ВЫРАВНИВАНИЕ ЗВЕЗДЫ.
3.4.3. ВЫРАВНИВАНИЕ ПО ДЕРЕВУ.
3.5. ПОИСК В БАЗАХ ДАННЫХ
3.5.1. МАТРИЦЫ ПTM.
3.5.2. BLAST.
3.5.3. FAST.
3.6. РАССТОЯНИЕ, СОПОСТАВЛЕНИЕ СТРОК И ТОЧНОЕ СРАВНЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
3.6.1. ПОДОБИЕ И РАССТОЯНИЕ.
3.6.2. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРИ СРАВНЕНИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
3.6.3. СОПОСТАВЛЕНИЕ СТРОК И ТОЧНОЕ СРАВНЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ.
РЕЗЮМЕ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 4. СБОРКА ФРАГМЕНТОВ ДНК.
4.1. БИОЛОГИЧЕСКИЙ АППАРАТ СЕКВЕНИРОВАНИЯ.
4.1.1. ИДЕАЛЬНЫЙ СЛУЧАЙ.
4.1.2. ТРУДНОСТИ.
4.1.3. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ МЕТОДЫ СЕКВЕНИРОВАНИЯ ДНК.
4.2. МОДЕЛИ.
4.2.1. КРАТЧАЙШАЯ ОБЩАЯ НАДСТРОКА.
4.2.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ.
4.2.3. МУЛЬТИКОНТИГИ.
4.3. АЛГОРИТМЫ.
4.3.1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПЕРЕКРЫТИЙ.
4.3.2. ПУТИ, ПОРОЖДАЮЩИЕ НАДСТРОКИ.
4.3.3. КРАТЧАЙШИЕ НАДСТРОКИ В КАЧЕСТВЕ ПУТЕЙ.
4.3.4. ЖАДНЫЙ АЛГОРИТМ.
4.3.5. АЦИКЛИЧЕСКИЕ ПОДГРАФЫ.
4.4. ЭВРИСТИКИ.
4.4.1. ОБНАРУЖЕНИЕ ПЕРЕКРЫТИЙ.
4.4.2. УПОРЯДОЧЕНИЕ ФРАГМЕНТОВ.
4.4.3. ВЫРАВНИВАНИЕ И КОНСЕНСУС.
РЕЗЮМЕ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 5. СОСТАВЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ КАРТ ДНК.
5.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАРТИРОВАНИЯ.
5.1.1. СОСТАВЛЕНИЕ РЕСТРИКЦИОННЫХ КАРТ.
5.1.2. СОСТАВЛЕНИЕ КАРТ ГИБРИДИЗАЦИИ.
5.2. МОДЕЛИ.
5.2.1. МОДЕЛИ УЧАСТКА РЕСТРИКЦИИ.
5.2.2. МОДЕЛЬ В ВИДЕ ИНТЕРВАЛЬНОГО ГРАФА.
5.2.3. СВОЙСТВО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ЕДИНИЦ.
5.2.4. СВОЙСТВА «ИДЕАЛЬНОГО» АЛГОРИТМА КАРТИРОВАНИЯ.
5.3. АЛГОРИТМ ДЛЯ ЗАДАЧИ СПЕ.
5.4. ПРИБЛИЖЁННОЕ СОСТАВЛЕНИЕ КАРТ ГИБРИДИЗАЦИИ.
5.4.1. ГРАФОВАЯ МОДЕЛЬ.
5.4.2. ГАРАНТИЯ.
5.4.3. ПРАКТИКА ВЫЧИСЛЕНИЙ.
5.5. ЭВРИСТИКИ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ КАРТ ГИБРИДИЗАЦИИ.
5.5.1. ОТСЕВ ХИМЕРНЫХ КЛОНОВ.
5.5.2. ПОЛУЧЕНИЕ ХОРОШЕГО ПОРЯДКА ЗОНДОВ.
РЕЗЮМЕ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 6. ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ДЕРЕВЬЯ.
6.1. СОСТОЯНИЯ ПРИЗНАКОВ И ЗАДАЧА О СОВЕРШЕННОЙ ФИЛОГЕНИИ.
6.2. СОСТОЯНИЯ БИНАРНЫХ ПРИЗНАКОВ.
6.3. два признака.
6.4. ЭКОНОМИЧНОСТЬ И СОВМЕСТИМОСТЬ ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИХ ДЕРЕВЬЕВ.
6.5. АЛГОРИТМЫ ДЛЯ МАТРИЦ РАССТОЯНИЙ.
6.5.1. ВОССТАНОВЛЕНИЕ АДДИТИВНЫХ ДЕРЕВЬЕВ.
6.5.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ УЛЬТРАМЕТРИЧЕСКИХ ДЕРЕВЬЕВ.
6.6. СОГЛАСИЕ ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИХ ДЕРЕВЬЕВ.
РЕЗЮМЕ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 7. ПЕРЕСТРОЙКИ ГЕНОМА.
7.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.
7.2. ОРИЕНТИРОВАННЫЕ БЛОКИ.
7.2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ.
7.2.2. ТОЧКИ РАЗРЫВА.
7 2.3. ДИАГРАММА ЖЕЛАЕМОГО И ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО.
7.2.4. ГРАФ ПЕРЕМЕЖЕНИЙ.
7.2.5. ПЛОХИЕ КОМПОНЕНТЫ.
7.2.6. АЛГОРИТМ.
7.3. НЕОРИЕНТИРОВАННЫЕ БЛОКИ.
7.3.1. полосы.
7.3.2. АЛГОРИТМ.
РЕЗЮМЕ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ.
ГЛАВА 8. ПРЕДСКАЗАНИЕ СТРУКТУРЫ МАКРОМОЛЕКУЛ.
8.1. ПРЕДСКАЗАНИЕ ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ РНК.
8.2. СВЁРТЫВАНИЕ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ.
8.3. ПРОТЯГИВАНИЕ БЕЛКОВ.
РЕЗЮМЕ.
ГЛАВА 9. ЭПИЛОГ: ВЫЧИСЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДНК.
9.1. ЗАДАЧА О ГАМИЛЬТОНОВОМ ПУТИ.
9.2. ЗАДАЧА ВЫПОЛНИМОСТИ.
9.3. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ.
УПРАЖНЕНИЯ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМЕЧАНИЯ И ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ.
ОТВЕТЫ К ИЗБРАННЫМ УПРАЖНЕНИЯМ.
ЛИТЕРАТУРА.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Введение в вычислительную молекулярную биологию, Сетубал Ж., Мейданис Ж., 2007 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по биологии :: биология :: Сетубал :: Мейданис