目錄
《生物數(shù)學(xué)叢書》序
前言
數(shù)學(xué)符號
第0章 引言 1
0.1 分子生物學(xué) 2
0.2 數(shù)學(xué), 統(tǒng)計和計算機科學(xué) 3
第1章 分子生物學(xué)一些知識 5
1.1 DNA 和蛋白 5
1.1.1 雙螺旋結(jié)構(gòu) 6
1.2 中心定理 7
1.3 遺傳密碼 8
1.4 轉(zhuǎn)化RNA 和蛋白序列 12
1.5 基因不簡單 14
1.5.1 開始與停止 14
1.5.2 基因表達(dá)的控制 15
1.5.3 割裂基因 15
1.5.4 跳躍基因 16
1.6 生物化學(xué) 16
問題 23
第2章 限制圖譜 25
2.1 引言 25
2.2 圖 27
2.3 區(qū)間圖 28
2.4 片段大小的度量 32
問題 34
第3章 多重圖譜 35
3.1 雙消化問題 36
3.1.1 雙消化問題的多重解 37
3.2 多重解分類 40
3.2.1 反射性 41
3.2.2 重疊等價 41
3.2.3 重疊尺寸等價 43
3.2.4 更多的圖論知識 44
3.2.5 從一條路到另一條路 45
3.2.6 限制圖譜及邊界塊圖 47
3.2.7 限制圖譜的盒變換 49
3.2.8 一個例子 51
問題 52
第4章 求解DDP 的算法 54
4.1 算法和復(fù)雜性 54
4.2 DDP 是NP 完全的 55
4.3 解DDP 的方法 56
4.3.1 整數(shù)規(guī)劃 56
4.3.2 劃分問題 57
4.3.3 TSP 58
4.4 模擬退火法：TSP 和DDP 58
4.4.1 模擬退火法 58
4.4.2 TSP 62
4.4.3 DDP 63
4.4.4 環(huán)狀圖譜 65
4.5 用真實數(shù)據(jù)作圖 65
4.5.1 使數(shù)據(jù)符合圖 66
4.5.2 圖譜算法 67
問題 67
第5章 克隆與克隆文庫 69
5.1 有限的隨機克隆數(shù) 70
5.2 完全消化的文庫 71
5.3 部分消化的文庫 73
5.3.1 可克隆基的組分 73
5.3.2 采樣、方法1 76
5.3.3 設(shè)計部分消化文庫 77
5.3.4 Poisson 近似 77
5.3.5 獲得所有片段 78
5.3.6 最大表達(dá)度 80
5.4 每個微生物中的基因組 81
問題 81
第6章 物理基因組圖譜：海洋、島嶼和錨 83
6.1 用指紋制作圖譜 84
6.1.1 海洋和島嶼 84
6.1.2 分小與控制 90
6.1.3 兩個先驅(qū)實驗 91
6.1.4 啤酒酵母 91
6.1.5 大腸桿菌 92
6.1.6 計算指紋模式 93
6.2 用錨制作圖譜 97
6.2.1 海洋、島和錨 97
6.2.2 克隆與錨的對偶性 102
6.3 克隆重疊的概述 104
6.4 綜合 106
問題 109
第7章 序列裝配 111
7.1 鳥槍測序法 111
7.1.1 SSP 是NP 完全的 112
7.1.2 貪婪算法的解至多是4 倍最優(yōu)解 113
7.1.3 實踐中的裝配 118
7.1.4 序列精度 119
7.1.5 預(yù)期的進(jìn)展 121
7.2 用雜交法測序 122
7.2.1 其他SBH 設(shè)計 127
7.3 重訪鳥槍測序法 129
問題 131
第8章 數(shù)據(jù)庫和快速序列裝配 133
8.1 DNA 和蛋白序列數(shù)據(jù)庫 134
8.1.1 序列數(shù)據(jù)庫文件中條款的描述 134
8.1.2 簡單序列數(shù)據(jù)文件 135
8.1.3 統(tǒng)計小結(jié) 137
8.2 序列的樹表現(xiàn) 138
8.3 序列的切細(xì) 139
8.3.1 切細(xì)表 139
8.3.2 用線性時間切細(xì) 140
8.3.3 切細(xì)和鏈接 141
8.4 序列中的重復(fù) 141
8.5 用切細(xì)進(jìn)行序列比較 142
8.6 至多有l(wèi) 個失配的序列比較 146
8.7 用統(tǒng)計量進(jìn)行序列比較 149
問題 150
第9章 動態(tài)規(guī)劃、兩個序列比對 151
9.1 比對的個數(shù) 153
9.2 網(wǎng)絡(luò)中最短和最長路 157
9.3 全局距離比對 159
9.3.1 插入刪除函數(shù) 161
9.3.2 依賴距離的權(quán)重 163
9.4 全局相似比對 164
9.5 將一個序列吻合另一個序列 166
9.6 局部比對和叢 168
9.6.1 自身比較 172
9.6.2 銜接重復(fù) 172
9.7 線性空間算法 174
9.8 回溯 176
9.9 倒位 179
9.10 圖譜比對 183
9.11 參數(shù)序列比較 186
9.11.1 一維參數(shù)集合 188
9.11.2 進(jìn)入二維 190
問題 192
第10章 多重序列比對 195
10.1 囊性纖維化基因 195
10.2 r 維的動態(tài)規(guī)劃 197
10.2.1 減小容積 198
10.3 加權(quán)平均序列 199
10.3.1 比對的比對 202
10.3.2 序列的重心 202
10.4 輪廓分析 203
10.4.1 統(tǒng)計意義 204
10.5 通過隱Markov 模型比對 205
10.6 一致詞分析 207
10.6.1 詞分析 208
10.6.2 一致比對 209
10.6.3 更復(fù)雜的打分 210
問題 210
第11章 序列比對用到的概率和統(tǒng)計 212
11.1 全局比對 212
11.1.1 給定的比對 213
11.1.2 未知比對 213
11.1.3 比對打分的線性增長 214
11.1.4 Azuma-Hoe？ding 引理 215
11.1.5 對平均值的大偏差 216
11.1.6 關(guān)于二項式分布的大偏差 218
11.2 局部比對 220
11.2.1 大數(shù)定律 220
11.3 極值分布 230
11.4 Poisson 近似的Chen-Stein 方法 232
11.5 Poisson 近似和長匹配 234
11.5.1 連續(xù)正面的投幣 234
11.5.2 序列間的準(zhǔn)確匹配 236
11.5.3 近似匹配 241
11.6 帶有打分的序列比對 245
11.6.1 相位轉(zhuǎn)移 246
11.6.2 實用的p 值 249
問題 251
第12章 有關(guān)序列模式的概率與統(tǒng)計 254
12.1 中心極限定理 255
12.1.1 廣義詞 261
12.1.2 估計概率 261
12.2 非重疊模式統(tǒng)計 262
12.2.1 一個模式的更新理論 262
12.2.2 Li 方法與多重模式 265
12.3 Poisson 近似 267
12.4 位點分布 270
12.4.1 內(nèi)部位點距離 270
問題 271
第13章 RNA 二級結(jié)構(gòu) 273
13.1 組合數(shù)學(xué) 274
13.1.1 計算更多的形狀 277
13.2 最小自由能結(jié)構(gòu) 279
13.2.1 減少發(fā)卡計算時間 281
13.2.2 線性不穩(wěn)定函數(shù) 282
13.2.3 多分支環(huán) 283
13.3 一致折疊 284
問題 286
第14章 樹和序列 287
14.1 樹 287
14.1.1 分裂 288
14.1.2 樹的度量 292
14.2 距離 294
14.2.1 可加樹 294
14.2.2 超度量樹 298
14.2.3 非可加距離 299
14.3 簡約算法 301
14.4 極大似然樹 307
14.4.1 連續(xù)時間Markov 鏈 307
14.4.2 估計變化率 309
14.4.3 似然性與樹 311
問題 314
第15章 來源與展望 316
15.1 分子生物學(xué) 316
15.2 物理圖譜和克隆文庫 316
15.3 序列裝配 317
15.4 序列比較 318
15.4.1 數(shù)據(jù)庫和快速序列分析 318
15.4.2 對兩個序列的動態(tài)規(guī)劃方法 319
15.4.3 多重序列比對 320
15.5 概率和統(tǒng)計 320
15.5.1 序列比對 321
15.5.2 序列模式 322
15.6 RNA 二級結(jié)構(gòu) 322
15.7 樹和序列 323
參考文獻(xiàn) 324
附錄 問題解答和提示 335
索引 352