繫統生物學基礎

繫統生物學基礎

作者:(日)北野宏明, 出版社:化學工業出版社, 出版日期:2007-05-01

商品條碼:9787122000217 , ISBN:7122000214
分類標籤: 動植物 » 自然科普與應用科學 » 生物科學

 

內容簡介

繫統生物學基礎

【編輯推薦】
    本書是一本很好的引路書。書中首先對繫統生物學的意義給出了明確的回答,並且闡述了繫統生物學研究需要開展的工作及其所采用的技術;之後圍繞繫統生物學的五個中心主題展開:先進的測量繫統、基於實驗數據的基因和代謝網絡的反向工程、建模和仿真軟件、細胞仿真和繫統水平的分析。本書彙集了有關繫統生物學研究的代表性文章和研究實例,對於新的研究人員,其設想、概念和基本思想都是非常有價值的啟發。

【內容簡介】
    本書是現代意義上繫統生物學的開山之作,堪稱該領域的經典圖書! 對於繫統生物學的初學者而言,本書是一本很好的引路書。書中首先對繫統生物學的意義給出了明確的回答,並且闡述了繫統生物學研究需要開展的工作及其所采用的技術;之後圍繞繫統生物學的五個中心主題展開:先進的測量繫統、基於實驗數據的基因和代謝網絡的反向工程、建模和仿真軟件、細胞仿真和繫統水平的分析。
    閱讀了這本書,會對繫統生物學的起源和發展有一個非常清楚的了解,對於一個新興的學科而言,這一點是非常重要的。作為世界上第一本有關繫統生物學的圖書,本書彙集了有關繫統生物學研究的代表性文章和研究實例,對於新的研究人員,其設想、概念和基本思想都是非常有價值的啟發。

【目錄】
 第1章 繫統生物學:從繫統水平認識生物繫統
  1.1 引言
  1.2 測量技術與實驗方法
   1.2.1 全面測量
   1.2.2 繫統生物學測量
   1.2.3 下一代實驗繫統
  1.3 繫統結構鋻定
   1.3.1 自下而上的方法
   1.3.2 自上而下的方法
  1.4 繫統行為分析
   1.4.1 仿真
   1.4.2 分析方法
  1.5 生物學繫統的魯棒性
   1.5.1 來自復雜工程繫統的經驗
   1.5.2 控制
   1.5.3 冗餘
   1.5.4 模塊化設計
   1.5.5 結構穩定性
  1.6 繫統組計劃
  1.7 繫統生物學的影響
  1.8 結論
  參考文獻
第Ⅰ部分 先進測量繫統
 第2章 四維顯微方法自動化獲取細胞繫及線蟲早期胚胎形成分析
  2.1 引言
  2.2 線蟲
  2.3 細胞繫及應用
  2.4 細胞繫分析產生的歷史
  2.5 自動化獲取細胞繫
  2.6 自動化獲取細胞繫繫統的優點
  2.7 細胞繫獲取繫統的展望
  2.8 繫統化的細胞繫分析
  2.9 線蟲的計算機仿真
  2.10 結論
  參考文獻
第Ⅱ部分 基因表達數據的反向工程和數據挖掘
 第3章 基於DBRF方法從大規模穩態基因表達數據推測基因網絡
  3.1 引言
  3.2 基於差異表達調控識別方法
   3.2.1 推測冗餘基因調控網絡
   3.2.2 推測精簡的基因調控網絡
  3.3 計算實驗
   3.3.1 網絡模型
   3.3.2 DBRF方法性能
   3.3.3 比較連續和二元狀態值
   3.3.4 與Predictor方法比較
  3.4 應用於酵母基因表達數據
  3.5 討論
   3.5.1 算法
   3.5.2 用連續數據的好處
   3.5.3 DBRF和Predictor
   3.5.4 應用於酵母基因表達數據
  3.6 結論
  參考文獻
 第4章 與癌癥相關的基因表達矩陣分析
  4.1 引言
  4.2 分離器
  4.3 噪聲數據中分離器的識別
   4.3.1 遺傳算法
   4.3.2 基因的自動識別方法
   4.3.3 從基因表達矩陣提取的分離器的統計學驗證
   4.3.4 生成模型
   4.3.5 基於隨機化的生成模型
   4.3.6 基於生成模型的互信息
   4.3.7 生成算法
   參考文獻
 第5章 利用遺傳規則實現從觀測數據到代謝通路的自動反向工程
  5.1 引言
  5.2 例證問題敘述
  5.3 遺傳規劃方法的背景介紹
  5.4 化學反應網絡的表示方法
   5.4.1 函數集
   5.4.2 元素集
   5.4.3 限定的句法結構
   5.4.4 例子
  5.5 準備工作
   5.5.1 程序結構
   5.5.2 函數集
   5.5.3 元素集
   5.5.4 適切性測量
   5.5.5 運行時參數控制
   5.5.6 終止
   5.5.7 並行計算機繫統上的執行
  5.6 結果
  5.7 結論
  5.8 未來的工作
   5.8.1 改進的程序樹表達方式
   5.8.2 需要數據的最小數目
   5.8.3 使用該方法的時機
   5.8.4 設計其他代謝通路
  參考文獻
第Ⅲ部分建模和仿真軟件
 第6章 ERATO繫統生物學工作平臺:多尺度與多理論的繫統生物學仿真集成環境
 第7章 信號轉導自動模型的生成及在MAP-激酶途徑中的應用
 第8章 功能基因組學數據的大型生物繫統建模:參數估計
第Ⅳ部分 細胞仿真
 第9章 邁向虛擬生物實驗室
 第10章 計算細胞生物學——隨機方法
 第11章 細胞的計算機仿真:人體紅細胞模型及其應用
第Ⅴ部分繫統水平分析
 第12章 構建生物信號轉導途徑的數學模型:魯棒性分析
 第13章 動態平衡和信號轉導中普遍存在的調節機制:雙相響應調節與正反饋的結合
 第14章 Rho激酶途徑和肌球蛋白輕鏈激酶途徑在肌球蛋白輕鏈磷酸化中的不同作用:動力學仿真研究
參考文獻

【書摘】
第1章 繫統生物學:從繫統水平認識生物繫統
    繫統生物學是生物學新的研究領域,其目的在於從繫統水平理解生物繫統。分子生物學使人們對於生物繫統的理解取得顯著進展,其主要致力於鋻別基因及其產物的功能等。隨之而來的挑戰是從繫統水平認識生物繫統,這個繫統由分子生物學所正在揭示的各個部分所組成。雖然,並非初次嘗試從繫統水平來理解這一概念,因為它是科學領域中反復出現的課題。然而,這卻是我們在基於分子水平堅實的知識基礎上,第一次能夠真正理解生物繫統。現在正是揭示生物繫統基本原理、深刻理解繫統行為並加以應用的黃金時機。為了抓住這一機遇,建立從整體水平上認識生物繫統的方法和技術是其根本。通過它們,可以研究:①繫統結構,如基因、代謝、信號轉導網絡以及物理結構;②繫統的動力學特性;③控制繫統的方法;④設計和修改繫統的方法以達到期望的特性。繫統生物學提供了繫統水平對生命的理解,本章對此領域進行簡要闡述。
    1.1  引言
    生物學的根本目標是理解生物繫統的每一個細節及原理。大約50年前,Watson和Crick發現了脫氧核糖核酸(DNA)的結構(Watson和Crick,1953),從此開闢了生物學的全新道路。他們工作的完美之處在於將生物學現像建立於分子基礎之上。這使得在堅實的理論基礎上討論諸如遺傳、發育、疾病、進化等生命現像成為可能。生物學成為基於物理學基本規律的整體知識結構的一部分。
    從此,人們開闢了分子生物學研究領域,並取得巨大的成功。分子生物學使我們將生物繫統理解為分子機器。今天,我們已深刻地理解了在遺傳、進化、發育以及疾病背後的基本過程,包括復制、轉錄、翻譯等。
    隨著DNA全序列測定的完成,鋻別出大量基因及其轉錄產物的功能。諸如支原體(mycoplasma)、大腸杆菌(E.coli)、線蟲(C.elegans)、果蠅(Drosophilamelanogaster)以及人(Homo sapiens)等DNA序列均已完全測定。目前已有方法能在信使RNA(mRNA)水平進行全面測量,從而得到基因表達譜。測量蛋白質表達水平及其相互作用的方法也取得了進展(It0等,2000;Schwikowski等,2000)。與此同時,很多用來干擾基因轉錄的方法也已經發明,例如使特定基因功能失效的基因敲除以及對線蟲特別有效並被推廣到其他物種的RNA於擾(RNAi)學方法等。
  ……

商品簡介由 了得購物網 台灣店 所提供

相關書籍