基因组学、蛋白质和生物信息学探密——一本优秀的互动教材
Discovering Genomics, Proteomics, And Bioinformatics

作者: A. Malcolm Campbell, Davidson College. Laurie J. Heyer, Davidson College

出版: CSHL PRESS

索书号: 58.1481/C187/2003Y

藏书地点:武大外教中心室

序言

“基因组学”源于“基因组”,“基因组”是指一个有机体的全部 DNA ,而“基因组学”则是对基因组的研究。由于“基因组”和“基因组学”这两个词风靡全球,一大堆以“组”和“组学”结尾的词汇如雨后春笋般出现在各类出版物上。《基因组学,蛋白质组学和生物信息学探密》则超越了狭义的基因组学。而不再是“……组的丛书”。书中基因组学包含了细胞内许多分子间的相互作用,这些分子包括 DNA 、蛋白质、脂类、多糖。以探索为宗旨,作者将研究改变了生物学学习方式的一系列划时代革命背后的方法和问题。

《基因组学,蛋白质组学和生物信息学探密》基于两个原则:传授大家感兴趣的问题和讲解必须了解的知识,这两个适宜教学的原则使得许多老师走上了成功之路。它们是我们每个人学习新知识的途径,也是辅导学生学习的最佳方式。《基因组学,蛋白质组学和生物信息学探密》给大家提供了许多取材于其他科技出版物的“故事”和“案例”,为了解决这些案例所提出来的问题,作者将探索科学的内容及其进程。这些内容包含了本专业所有领域,如序列(全基因组序列及其变异)、微阵列和蛋白质组学。

《基因组学、蛋白质组学和生物信息学探密》作为一本互动的教材,可以说是为研究基因组学和蛋白质组学量身定制,书中图表提供了翔实的数据,从中我们可以提取比原始数据更多的信息。在线数据库方便我们实时的研究,而同时这些数据库也为其他研究者所共享。对问题的探讨使你更专注于关键信息,并促使你思考着去运用书中所提供的方法和信息。传统的课本,以应试为目的,仅仅提供了必须记忆的事实和细节,而基因组学则要求你分析、假设、思考和提出模型,因此本书的宗旨在于培养至关重要的思考能力。

二十一世纪生物学的研究提供了千载难逢的机遇。这本书貌似复杂,你需要使用计算机计算最新信息,为了充分理解基因组学,你还得去伪存真,进行广泛的阅读,但是这些既是一种挑战,又是一种鼓舞。因此,投入到本书的学习中来吧,你们将逐步揭开基因组学的全部秘密。

本书有以下特点:

①写作风格

便于阅读是这本书的整体风格。它删减了一些不必要的专业术语,但同时也增加了一些有助于理解书中内容的必需的新生词汇。

②探讨性问题

对问题的探讨有助于提高思考能力,因为探讨性问题贯穿于案例的学习之中,它使得你更好地理解重要概念,同时提高实验设计、数据解释以及为自己的观点寻求数据支持的能力。对原始数据的分析使你得到自己的结论,而本书将在这方面给予引导和帮助。为了解答这些探讨性问题,你得使用在线数据库。

所有的探讨性问题都可以通过作者的合作网站共享,方便于在线资源的利用,同时也使得你可以通过邮件提交你的解答。

③帮助菜单

帮助菜单贯穿于每一章,它将不时提醒你在本书的合作网站上有着许多在线资料。通过这些网站,你可以深入了解书中讲述的方法,获得序列信息、观看三维结构,并且由此网络还可以链接到其他相关网站,这些帮助工具使你能够互动地加入到探索基因组学核心内容和进程中去。

④数学园地

大多数的细胞或分子领域的生物学家不使用过多数学,但是《基因组学,蛋白质组学和生物信息学探密》改变了这个现实,因为这些领域显著的依赖于数学。为了方便地了解数据是如何分析以及数学在诠释生物学中所起的作用,我们编排了数学园地,它有助于了解数学与生物学之间的相互关系。数学园地采取案例学习法。以此,作为统计分析、概率和计算方法等课程的入门基础。

⑤艺术性工作

翔实丰富的图片是原始数据的再现,它扩展了书中所提供的基本信息,通过对图片的分析,必将加深你对书中内容的理解,并从中获得更多的信息。

⑥光盘图片

本书中出现的所有图片都将刻录在随书附赠的光盘中。另外,通过光盘,还可以浏览一些书中未出现的全彩色、高分辨率的图片。在文中适当的位置均有“从光盘中游览图片”的提示,这些图片还可以在课堂上投影以便讨论。

从遗传学到基因组学的转变

人们通常将基因组学看作是高信息量的遗传学。但是,一个基因组不仅仅是它的部分总和,对此,你需要一个全新的认识。书中最后一个单元,即第四单元,共有三章,将帮助你实现从遗传学到基因组学的转变。特别的,在这三章中,作者会讨论同一个错误概念——一个基因、一个蛋白、一种表现型。案例学习包含了用真实数据来解释现象以及发现细胞网络的内在联系。这些即将学习和研究方法将培养你分析数据、建模解释数据的科学技能。

⑦网络传媒

《基因组学,蛋白质组学和生物信息学探密》的合作网站( www.geneticsplace.com )将促进你更好地学习基因组学。

· 方法:这些网页解释了分子及基因组研究方法的建立以及它们获得了哪种类型的数据,它们将是课本很好的补充。同时提供了许多背景知识,这对一些缺乏知识储备的读者有很大的裨益。

· 序列:在一些探讨性问题中,你将使用在线生物信息学方法分析蛋白质或 DNA 的序列。为了节约时间和防止一些排版错误,所有的序列都可以在网页上获得,你可以对它进行复制和粘贴以供分析。

· 结构:蛋白质的一个重要研究领域就是它的三维结构。因此,定期更新的网页,将给出简明易懂的有关蛋白质结构性质的图片。

· 链接:每一章均有两类链接。第一类提供了直接的途径,使你进入在线的数据库和生物信息学分析方法相关网站。如美国国立生物信息研究中心以及蛋白质数据库;第二类将方便你进入研究工作者的实验室网页,当然,你得对某一方面的研究抱有特别浓厚的兴趣。

⑧寄语教师

教师参考书的印刷版提供了所有探讨性问题的材料和答案提示。除此以外,网络上的电子版( www.geneticsplace.com )还提供相关图片(包含答案)。举例如下,如果学生要求画图或建立一个回路图,电子版将会给你一个可能的答案。这些图片以及上面所述的光盘图片均可作为制作幻灯片或网页的良好素材。

第一单元

基因组序列

第一章:基因组序列的获取和分析

第二章:基因组序列人们感兴趣问题

第三章:基因组变异

第二单元

基因组表达

第四章: DNA 微阵列的基础研究

第五章: DNA 微阵列的应用研究

第六章:蛋白质组学

第三单元

全基因组展望

第七章:单个基因的基因组回路

第八章:整合基因组回路

第九章:全基因组回路建模

第四单元

从遗传学到基因组学的转变:医学案例研究

第十章:我的孩子怎么了?

第十一章:为什么不能吃药减肥?

第十二章:为什么不能治愈更多的疾病?

(武汉大学生命科学学院 范俊宝)