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建立生物学数据以及各种数据间复杂关系的数学模型，然后在此基础上分析和解释相应生物学意义，进而探索其固有的生物学规律并研究相关生物信息学问题，这是本书的特色之处。 本书是在编者实际从事的课题基础上形成的，从这个意义上讲，本书可以说是一份工作汇报。本书主要内容包括：生物大分子的图形表示；生物序列的数值刻画；序列与结构的粗粒化描述；蛋白质编码基因识别等。

第0章 绪论

0.1 生物信息学产生的背景

0.2 生物信息学的研究对象

0.2.1 核酸

0.2.2 蛋白质

0.2.3 中心法则和遗传密码

0.3 生物信息学的主要研究内容

0.3.1 序列比较

0.3.2 计算机辅助基因识别

0.3.3 系统发育分析

0.3.4 RNA和蛋白质的结构研究

0.4 本书的主要内容

参考文献

第1章 生物大分子的图形表示

1.1 引言

1.1.1 DNA序列的图形表示

1.1.2 RNA二级结构的图形表示

1.1.3 蛋白质序列的图形表示

1.2 DNA序列的3－D图形表示

1.3 DNA序列的2－D图形表

1.3.1 特征序列

1.3.2 基于特征序列的“双水平线”图

1.3.3 基于特征序列的“梯状”图

1.4 有向图表示

参考文献

第2章 生物序列的数值刻画

2.1 引言

2.2 伪迹

2.3 ALE－指标

2.3.1 ALE－指标

2.3.2 性质

2.3.3 应用

2.4 上三角矩阵表示

2.4.1 序列不变量的相容性

2.4.2 有向图及上三角矩阵的应用

2.5 正规化相对熵

2.5.1 定义

2.5.2 应用

参考文献0

第3章 序列与结构的粗粒化描述

3.1 DNA序列的逻辑表示

3.1.1 逻辑表示同其他表示的比较8

3.1.2 逻辑序列的SS矩阵及其压缩矩阵

3.2 蛋白质序列的逻辑表示

3.2.1 蛋白质序列的逻辑表

3.2.2 应用

3.3 基于5字母模型的蛋白质序列的图形表示及应用

3.3.1 氨基酸的5－字母模型

3.3.2 蛋白质序列的2－D图形表

3.3.3 蛋白质序列的数值刻画

3.3.4 冠状病毒的系统发育分析

3.4 LZ复杂度及应用

3.4.1 有限序列的LZ复杂度

3.4.2 基于LZ复杂度的RNA二级结构相似性分析

3.4.3 广义LZ复杂度及应用

参考文献

第4章 蛋白质编码基因识别

4.1 引言

4.2 DNA序列基于正规化相对熵的数值刻画

4.3 Fisher线性判别法

4.4 算法的评估

4.4.1 敏感度、特异性和准确度的定义

4.4.2 算法的评估

4.5 识别酿酒酵母基因组2－6类中的基因

参考文献

结语

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第1章　生物大分子的图形表示

　　1.1 引言

人类的视觉在人类的科学发现中发挥过突出的作用，而科学观察仪器（如天文望远镜、显微镜）则大大促进了人类的科学发现过程，这些仪器放大和扩展了人眼的功能。先进的可视化技术可以与科学观察仪器相比拟，使人们能够观察和分析无形的数据。人的创造性不仅取决于逻辑思维，而且取决于形象思维。数据的可视化，可以激发人的形象思维，使人们从表面上看来是杂乱无章的海量数据中找出隐藏的规律，为科学发现提供线索和依据。

可视化技术早已应用在分子生物学中，如用分子图形学技术显示分子的结构。分子结构数据本质上是一系列原子的空间坐标，如果使用者直接查看这些坐标数据，他将得不到任何帮助，但是如果通过计算机图形学方法处理这些坐标数据，以球体代表原子，以直线或者短棒代表化学键，在各个坐标点显示对应原子，那么使用者就能够观察、分析和理解分子结构。利用分子结构可视化技术，我们可以看到DNA分子的双螺旋空间缠绕，可以看到蛋白质的折叠，包括其中的Q螺旋和B折叠。然而，基于生物大分子序列的图形表示及其应用只是在近些年，在人类和一些模式生物基因组计划的实施而产生了海量的生物学数据的情况下，才受到了广泛的关注并得

以发展。

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书籍介绍

《生物大分子的数学描述及其应用》是在编者实际从事的课题基础上形成的，从这个意义上讲，《生物大分子的数学描述及其应用》可以说是一份工作汇报。建立生物学数据以及各种数据间复杂关系的数学模型，然后在此基础上分析和解释相应生物学意义，进而探索其固有的生物学规律并研究相关生物信息学问题，这是《生物大分子的数学描述及其应用》的特色之处。《生物大分子的数学描述及其应用》主要内容包括：生物大分子的图形表示；生物序列的数值刻画；序列与结构的粗粒化描述；蛋白质编码基因识别等。