生物軟件選擇與使用指南

內(nèi)容概要

本書提供了生物軟件的選擇、獲取和使用建議，旨在為生命科學(xué)工作者更好地開展自己的研究工作打開方便之門。作者在撰寫過程中，體現(xiàn)了下列特色：    所涉及的軟件以免費(fèi)軟件資源為主，包括本地軟件和在線軟件，亦包括部分使用廣泛的商業(yè)軟件。    所涉及的軟件范圍較寬，如核酸序列分析、蛋白質(zhì)序列分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和新藥設(shè)計(jì)等。    所有類型的軟件均提供了典型實(shí)例，且這些實(shí)例均在計(jì)算機(jī)上實(shí)際運(yùn)行通過。    本書可以作為生物類專業(yè)的本科教材，也可供生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和藥學(xué)等領(lǐng)域的高校及科研院所研究人員參考。

書籍目錄

第1章  生物軟件選擇指南  1.1  生物科學(xué)工作者常用軟件    1.1.1  實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段    1.1.2  實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段    1.1.3  實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出階段  1.2  因特網(wǎng)上的生物軟件資源    1.2.1  通過搜索引擎進(jìn)行搜索    1.2.2  通過生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查找    1.2.3  通過生物資源主題網(wǎng)站進(jìn)行查找    1.2.4  軟件的索取、安裝及使用第2章  綜合序列分析  2.1  綜合序列分析軟件Lasergene    2.1.1  引言    2.1.2  用GeneQuest發(fā)現(xiàn)新基因    2.1.3  用Protean進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析    2.1.4  用MegAlign進(jìn)行序列比對和構(gòu)建進(jìn)化樹    2.1.5  序列組裝、引物設(shè)計(jì)、限制圖譜和序列編輯  2.2  綜合序列分析軟件BioEdit    2.2.1  引言    2.2.2  File：文件菜單    2.2.3  Edit：編輯菜單    2.2.4  Sequence：序列菜單    2.2.5  Alignment：排列菜單    2.2.6  View：視圖菜單    2.2.7  Accessory Application：應(yīng)用程序菜單    2.2.8  RNA：RNA序列分析菜單    2.2.9  World Wide Web：網(wǎng)絡(luò)菜單    2.2.10  Options：選項(xiàng)菜單    2.2.1l  Window：窗口菜單    2.2.12  Help：幫助菜單  2.3  綜合序列分析在線程序    2.3.1  EMBOSS    2.3.2  SeWeR  參考文獻(xiàn)第3章  用BLAST進(jìn)行序列相似性搜索  3.1  引言  3.2  局部比對搜索基本工具BLAST    3.2.1  BLAST簡介    3.2.2  BLAST檢索的基本知識    3.2.3  BLAST檢索工具的分類    3.2.4  BLAST檢索中采用的數(shù)據(jù)庫    3.2.5  BLAST檢索的步驟    3.2.6  通過BLAST搜索發(fā)現(xiàn)序列的生物學(xué)意義    3.2.7  用BLAST發(fā)現(xiàn)新基因  參考文獻(xiàn)第4章  用Clustal(X／W)進(jìn)行多序列比對  4.1  引言  4.2  Clustal X    4.2.1  Clustal X功能詳解    4.2.2  用Clustal X進(jìn)行蛋白質(zhì)多序列比對  4.3  Clustal W第5章  進(jìn)化樹構(gòu)建  5.1  引言    5.1.1  進(jìn)化樹構(gòu)建的基本程序    5.1.2  進(jìn)化樹構(gòu)建的方法選擇    5.1.3  進(jìn)化樹構(gòu)建的軟件選擇    5.1.4  數(shù)據(jù)分析及結(jié)果推斷    5.1.5  總結(jié)  5.2  PHYLIP——免費(fèi)的集成的系統(tǒng)分析軟件包    5.2.1  概述    5.2.2  實(shí)例：用PHYLIP軟件包構(gòu)建GPD蛋白家族的系統(tǒng)進(jìn)化樹  5.3  MEGA4——免費(fèi)的本地建樹工具第6章  序列格式轉(zhuǎn)換  6.1  常見的分子序列格式  6.2  序列格式轉(zhuǎn)換軟件    6.2.1  SeqVerter 1.3    6.2.2  ForCon 1.0    6.2.3  序列格式轉(zhuǎn)換在線程序READSEQ第7章  序列信息遞交  7.1  引言  7.2  用Banklt遞交新基因序列  7.3  用Sequin遞交新基因序列第8章  引物設(shè)計(jì)  8.1  引言  8.2  通用引物設(shè)計(jì)軟件Primer Premier 5.00    8.2.1  Primer Premier 5.00的序列編輯窗口    8.2.2  Primer Premier 5.00的引物設(shè)計(jì)窗口    8.2.3  Primer Premier 5.00的引I物檢索結(jié)果輸出窗口    8.2.4  Primer Premier 5.00的引物編輯窗口    8.2.5  用Primer Premier 5.00進(jìn)行巢式PCR引物設(shè)計(jì)    8.2.6  用Primer Premier 5.00進(jìn)行簡并引物設(shè)計(jì)    8.2.7  Primer Premier 5.00的其他功能    8.2.8  Primer Premier 5.00程序存在的不足  8.3  通用引物在線設(shè)計(jì)程序Primer 3    8.3.1  Primer 3概述    8.3.2  實(shí)例：應(yīng)用Primer3設(shè)計(jì)針對p53基因mRNA編碼區(qū)的特異引物  8.4  簡并引物在線設(shè)計(jì)程序GeneFisher    8.4.1  簡并引物設(shè)計(jì)過程及原則    8.4.2  簡并引物設(shè)計(jì)程序GeneFisher第9章  質(zhì)粒繪圖  9.1  質(zhì)粒繪圖軟件WinPlas    9.1.1  WinPlas的操作界面    9.1.2  WinPlas的操作方法    9.1.3  WinPlas的操作實(shí)例  9.2  質(zhì)粒作圖在線程序PlasMapper 2.0    9.2.1  PlasMapper 2.0的基本功能與操作方法    9.2.2  PlasMapper 2.0程序運(yùn)行實(shí)例  參考文獻(xiàn)第10章  用ANTHEPROT進(jìn)行蛋白質(zhì)序列分析  10.1  引言  10.2  工具欄與基本功能    10.2.1  工具欄    10.2.2  基本功能  10.3  蛋白質(zhì)序列編輯功能  10.4  蛋白質(zhì)基本分析功能  參考文獻(xiàn)第11章  用同源建模服務(wù)器SWISS-MODEL進(jìn)行蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測  11.1  SWISS-MODEL  11.2  運(yùn)行實(shí)例：用SWISS—MODEL服務(wù)器進(jìn)行蛋白三維模型構(gòu)建工作    11.2.1  實(shí)例之一：用首選模式進(jìn)行牛血清白蛋白的同源建模與結(jié)構(gòu)解析    11.2.2  實(shí)例之二：利用項(xiàng)目模式進(jìn)行蛋白的同源建模    11.2.3  實(shí)例之三：利用比對模式進(jìn)行蛋白的同源建模    11.2.4  實(shí)例之四：寡聚蛋白的同源建模  11.3  蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)預(yù)測方法    11.3.1  同源建模    11.3.2  反相折疊    11.3.3  從頭預(yù)測  參考文獻(xiàn)第12章  蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)比對  12.1  蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類    12.1.1  按結(jié)構(gòu)域分類    12.1.2  系統(tǒng)性分類  12.2  蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)比對工具    12.2.1  VAST——矢量比對工具    12.2.2  DALI距離矩陣(distance matrix alignment)    12.2.3  Structure    12.2.4  SSAP第13章  用RasMol／PyMOL／Swiss-PdbViewer進(jìn)行生物分子三維結(jié)構(gòu)顯示和分析  13.1  引言    13.1.1  分子坐標(biāo)表示方法    13.1.2  分子表面    13.1.3  分子圖形顯示模型    13.1.4  蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定方法  13.2  RasMol    13.2.1  RasMol的操作窗口    13.2.2  RasMol的命令行窗口    13.2.3  RasMol應(yīng)用實(shí)例  13.3  RasTop簡介  13.4  Swiss-PdbViewer    13.4.1  Swiss-PdbViewer簡介    13.4.2  Swiss-PdbViewer運(yùn)行實(shí)例  13.5  PyMOL    13.5.1  PyMOL簡介    13.5.2  PyMOL應(yīng)用實(shí)例第14章  計(jì)算機(jī)輔助基因識別  14.1  引言  14.2  GENSCAN——基因預(yù)測的首選工具    14.2.1  影響GENSCAN預(yù)測準(zhǔn)確度的因素    14.2.2  GENSCAN的操作流程  14.3  WebGene——基因結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測工具集  14.4  GeneBuilder——基因結(jié)構(gòu)預(yù)測系統(tǒng)  14.5  ORF Finder——NCBI的開放閱讀框(()RF)識別工具  14.6  CpGPlot／CpGReport／Isochore——EMBL的CpG島計(jì)算工具  14.7  tRNAscan-SE——tRNA基因識別工具第15章  計(jì)算機(jī)輔助疫苗設(shè)計(jì)  15.1  引言    15.1.1  計(jì)算機(jī)輔助疫苗設(shè)計(jì)技術(shù)誕生的時代背景    15.1.2計(jì)算機(jī)輔助疫苗設(shè)計(jì)技術(shù)的原理與方法    15.1.3計(jì)算機(jī)輔助疫苗設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)前景  15.2  IMGT工具包  15.3  蛋白酶體酶切位點(diǎn)的預(yù)測    15.3.1  NetChop 3.0服務(wù)器    15.3.2  ProPrac  15.4  MHC結(jié)合區(qū)域的預(yù)測  15.5  T細(xì)胞表位的預(yù)測  15.6  免疫學(xué)數(shù)據(jù)庫  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第3章　用BLAST進(jìn)行序列相似性搜索　　3．1　引言　　如今隨著互聯(lián)網(wǎng)及各種數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，對一個序列的相似性搜索可以在任何一臺接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，并可通過E．mail、Html超文本或?qū)ｉT下載的格式文本來獲得最后的搜索結(jié)果。在這個意義上，基本上再沒有比做兩兩序列的比對更容易的事情了。你所要做的只不過是準(zhǔn)備好你的查詢序列，然后點(diǎn)擊搜索按鈕即可。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，人們?nèi)匀恍枰龊酶浞值臏?zhǔn)備以獲得最大可能的信息量?！　栴}l：究竟是該用BLAST還是FASTA?　　一般評估數(shù)據(jù)庫搜尋程序是從靈敏度(sensitivity)、選擇性(selectivity)與速度(speed)三方面來討論。靈敏度不夠，就會誤將有親緣關(guān)系的序列判斷為噪聲；而選擇性太低則會誤將不相干的特性，例如序列組成上的相似性或疏水性等特性判斷為有親緣關(guān)系。在目前序列信息不斷膨脹的情形下，不管BALST程序還是FASTA程序都是在準(zhǔn)確性(包含了靈敏度與選擇性)與速度間求取一個最佳的平衡點(diǎn)。并且這兩套程序都用各自的計(jì)算方法來判斷最后程序所采用的真?zhèn)?。一般而言，初學(xué)者沒有必要學(xué)習(xí)所有的方法，而應(yīng)集中力量搞清楚其中一個程序所采用的計(jì)算原理和結(jié)果分析，一旦徹底弄懂了原理，以后再學(xué)不同的方法就容易多了?？偟亩裕瑢τ贐LAST和FASTA程序的選擇，更多是基于個人的習(xí)慣和偏好。

編輯推薦

　　《生物軟件選擇與使用指南》讀者應(yīng)具備基本的數(shù)據(jù)庫查詢與使用的技能，如需要了解這方面的知識可參閱有關(guān)書籍?！　『怂岷偷鞍踪|(zhì)的序列分析已經(jīng)成為生命科學(xué)工作者必須具備的基本技能。研究者必須能夠熟練地使用相關(guān)生物軟件并結(jié)合數(shù)據(jù)庫進(jìn)行工作。自20世紀(jì)90年代中期以來，國內(nèi)陸續(xù)引進(jìn)并翻譯了一些國外的生物信息學(xué)著作，國內(nèi)學(xué)者也創(chuàng)作出版了一些生物信息學(xué)專著與教材，這些書對相關(guān)數(shù)據(jù)庫均作了較為詳細(xì)的介紹，而對所涉及的軟件工具則介紹得甚為簡略，對廣大讀者難以起到實(shí)際的指導(dǎo)作用。鑒于這種情況，筆者搜集整理了大量的免費(fèi)軟件資源及少數(shù)應(yīng)用廣泛的商業(yè)軟件，分門別類，列舉典型實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)講解，便于讀者快速掌握并熟練使用這些軟件。

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