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第1章 序列比对工具BLAST和ClustalX的使用1

1.1 序列比对BLAST1

1.1.1 Basic BLAST1

1.1.2　网上blastx比对4

1.1.3　网上PSI-Blast比对7

1.1.4 Specialized BLAST9

1.1.5 网上Blast2比对10

1.2　本地运行BLAST（Windows系统）11

1.2.1 BLAST程序下载11

1.2.2 BLAST程序安装11

1.2.3　进入DOS命令行提示符状态13

1.2.4　搜索数据库的格式化14

1.2.5 BLAST搜索程序运行14

1.2.6　本地化BLAST搜索结果查看15

1.3　多序列比对（ClustalX）15

1.3.1 ClustalX的使用16

1.3.2　数据的输入17

1.3.3　数据的输出20

主要参考文献22

第2章　真核生物基因结构的预测23

2.1 基因可读框的识别23

2.2 CpG岛、转录终止信号和启动子区域的预测24

2.2.1 CpG岛的预测24

2.2.2　转录终止信号的预测26

2.2.3　启动子区域的预测27

2.3 基因密码子偏好性计算：CodonW的使用29

2.4　采用mRNA序列预测基因：Spidey的使用31

2.5 ASTD数据库简介33

主要参考文献37

第3章 电子克隆38

3.1 利用UniGene数据库进行电子延伸38

3.1.1 目标序列的检索39

3.1.2 UniGene数据库检索40

3.2　从数据库中获取cDNA全长序列43

3.3　本地序列拼接44

3.3.1 CAP3序列拼接程序45

3.3.2 Velvet序列拼接程序47

3.4　基因的电子表达谱分析52

3.5　核酸序列的电子基因定位分析54

主要参考文献57

第4章 分子进化遗传分析工具（MEGA 4）的使用58

4.1 序列数据的获取和比对58

4.1.1　数据库直接检索59

4.1.2　多序列比对60

4.2　进化距离的估计62

4.3　分子钟假说的检验64

4.4　系统进化树构建66

4.4.1 系统进化树构建方法选择66

4.4.2　进化树的树形选择68

4.4.3　进化树的拓扑结构调整70

4.4.4　进化树树枝形态的优化71

4.4.5　进化树的保存73

主要参考文献74

第5章　蛋白质结构与功能预测75

5.1 蛋白质一级结构分析76

5.1.1 ProtParam：蛋白质序列理化参数检索76

5.1.2 ProtScale：蛋白质亲疏水性分析78

5.1.3 COILS：卷曲螺旋预测81

5.2　蛋白质二级结构预测83

5.2.1 PredictProtein：蛋白质结构预测83

5.2.2 PSIPRED：不同蛋白质结构预测方法87

5.3 InterProScan：模式和序列谱研究88

5.3.1 InterProScan简介88

5.3.2 PROSITE：蛋白质结构域、家族和功能位点数据库91

5.3.3 Pfam：蛋白质家族比对和HMM数据库95

5.3.4 BLOCKS：模块搜索数据库97

5.3.5 SMART：简单模块构架搜索工具98

5.3.6　TMHMM：跨膜区结构预测服务器100

5.4　蛋白质三级结构预测101

5.4.1 Swiss-Model Workspace：同源建模的网络综合服务器102

5.4.2 Phyre（successor of 3D-PSSM）：线串法预测蛋白质折叠104

5.4.3 HMMSTR/Rosetta：从头预测蛋白质结构106

5.4.4 Swiss-PdbViewer：分子建模和可视化工具106

主要参考文献109

第6章　序列模体的识别和解析110

6.1 MEME程序包110

6.2 通过MEME识别DNA或蛋白质序列组中模体111

6.3 通过MAST搜索序列中的已知模体114

6.4　通过GLAM2识别有空位的模体117

6.5 通过GLAM2SCAN搜索序列中的已知模体120

6.6　应用TOMTOM与数据库中的已知模体进行搜索比对122

6.7 应用GOMO鉴定模体的功能123

主要参考文献124

第7章　蛋白质谱数据分析125

7.1　生物质谱技术介绍125

7.1.1 质谱技术的基本原理125

7.1.2 X!Tandem软件129

7.1.3 Mascot软件135

7.1.4 Sequest软件139

7.2　蛋白质组学数据统计分析软件142

7.2.1 TPP简介142

7.2.2　TPP的安装与配置143

7.2.3　样本数据准备144

7.2.4　将RAW文件转换成mzXML文件145

7.2.5 由out数据文件夹生成pepXML文件147

7.2.6　运行PeptideProphet151

7.2.7 PeptideProphet处理后的结果分析154

7.2.8　运行ProteinProphet154

7.2.9　数据的过滤筛选和将结果保存成Excel文件158

主要参考文献160

第8章　基因芯片数据处理和分析161

8.1　芯片数据的获取和处理161

8.1.1 Express Converter161

8.1.2 MIDAS163

8.2　芯片数据聚类分析和差异表达基因筛选168

8.2.1 MeV168

8.2.2 Cluster174

8.2.3　TreeView175

8.3　芯片数据的可视化176

8.3.1 GenMAPP的概念176

8.3.2 GenMAPP的安装177

8.3.3 GenMAPP的使用177

8.4　芯片数据的检索和提交182

8.4.1 GEO检索182

8.4.2 Platform信息183

8.4.3 Series信息184

8.4.4 Samples信息184

8.4.5　芯片数据的提交185

主要参考文献186

第9章 应用GO注释基因功能和通过KEGG分析代谢途径187

9.1 Gene Ontology数据库187

9.1.1　简介187

9.1.2 用关键词检索GO数据库188

9.1.3　用序列检索GO数据库193

9.2 KEGG数据库194

9.2.1　简介194

9.2.2　根据代谢途径名称检索196

9.2.3　根据基因名称检索198

9.2.4　根据序列检索199

9.2.5　利用KAAS工具作批量注释201

9.2.6　基因芯片数据的代谢途径分析204

主要参考文献207

第10章　系统生物学网络结构分析208

10.1 Cytoscape软件简介208

10.1.1　概况208

10.1.2　主要功能208

10.2　软件安装209

10.3 Cytoscape基本操作209

10.3.1 信息输入209

10.3.2　插件安装215

10.4　应用Cytoscape进行基因注释215

10.4.1 BiNGO插件的安装215

10.4.2　使用实例215

10.5　应用Cytoscape进行亚细胞定位218

10.5.1 Cerebral插件的安装218

10.5.2　使用实例218

10.6　应用Cytoscape搜索基因相互作用文献222

10.6.1 Agilent Literature Search插件安装222

10.6.2　使用实例222

10.7　应用Cytoscape做网络分析225

10.7.1　将BOND网络数据库的信息输入Cytoscape225

10.7.2　网络分析227

10.8　应用插件Cytoprophet预测潜在蛋白和结构域的相互作用230

10.8.1 Cytoprophet插件的安装230

10.8.2　使用实例230

主要参考文献234

第11章　使用Bioperl模块作数据分析235

11.1 概述235

11.2 Bioperl安装236

11.2.1 Bioperl的组成236

11.2.2 Unix/Linux系统下Bioperl的安装步骤236

11.2.3 Windows系统下Bioperl的安装236

11.3 Bioperl重要模块简介和脚本实例236

11.3.1 实现文件格式转换脚本（实例1）236

11.3.2　实现DNA序列的翻译脚本（实例2）237

11.3.3　计算序列长度脚本（实例3）238

11.3.4 GenBank文件解析脚本（实例4）239

11.3.5　图形化显示序列特征脚本（实例5）240

11.3.6　从公共数据库获取序列脚本（实例6）242

11.3.7　应用AlignIO模块实现文件格式转换脚本（实例7）242

11.3.8　计算比对序列JukesCantor距离脚本（实例8）243

11.3.9　计算同义替换率（D_s）和非同义替换率（D_n）脚本（实例9）244

11.3.10 Bioperl调用Clustalw脚本实例（实例10）244

主要参考文献245

第12章　Windows环境下Bioperl程序包的安装246

12.1 Vista下Perl语言环境的安装246

12.1.1　下载Perl文件246

12.1.2 Perl安装文件246

12.2 Bioperl的安装247

12.2.1　启动Perl Package Manager247

12.2.2　丰富Bioperl资源库247

12.2.3　安装Bioperl核心包和工具盒249

12.3　局域网通过代理服务器用户的安装250

12.4　在Windows XP系统下安装252

12.4.1　下载Perl文件252

12.4.2　安装Bioperl252

12.4.3　局域网通过代理服务器用户的安装252

12.5　从CPAN安装Perl文件252

12.5.1　调试Bioperl程序252

12.5.2　个别下载Bioperl模块文件254

12.5.3　个别安装Perl模块Bio∷Graphics254

12.5.4　调试Bio∷Graphics模块254

12.6　安装多序列比对程序Clustalw模块256

12.6.1　下载并安装Clustalw程序256

12.6.2　设置系统环境变量258

12.6.3　测试Bioperl与Clustalw之间的接口259

主要参考文献261

英汉对照词汇262