系统生物信息学——工程案例法（翻译版）

全书共分为六个部分，主要包括信号处理（第二部分）、控制系统（第三部分）、通信（第四部分）、合成生物学（第五部分）以及反向工程（第六部分），结合信号处理、电路分析、控制系统和通信中的强大计算工具，介绍了生物信息学研究中定量的、系统的方法，形象地展示了工程背景下的生物学过程，有助于读者更容易地使用专业技能解决系统生物信息领域的挑战。

本书内容丰富，结构清晰，可作为计算机科学与技术、通信工程、生物工程等专业相关课程教材，也可供相关领域的科技工作者自学参考。

目录
- 前辅文
- 第一部分引言：分子与细胞生物学
  - 第1章分子和细胞生物学——工程的观点
    - 1.1 细胞的结构与功能
    - 1.2 细胞信息处理引论
    - 1.3 蛋白质的重要性和多样性
    - 1.4 DNA复制：复制编码
    - 1.5 转录：发送一个信使
    - 1.6 翻译：合成蛋白质
    - 1.7 基因表达调控
    - 1.8 基因工程
    - 1.9 小结
    - 致谢
    - 参考文献
  - 第2章蛋白质组学：从基因组到蛋白质组
    - 2.1 定义蛋白质组
      - 2.1.1 从基因到蛋白质
      - 2.1.2 什么是蛋白质组学？
      - 2.1.3 功能蛋白质组学
    - 2.2 功能蛋白质组学方法中基因集合的构建
      - 2.2.1 克隆工程的靶基因选择
      - 2.2.2 克隆生产
      - 2.2.3 测序和分析
      - 2.2.4 复制品维护和分配
    - 2.3 克隆在功能蛋白质组学方法中的应用
      - 2.3.1 高通量蛋白质生产
      - 2.3.2 蛋白质矩阵
      - 2.3.3 基于细胞的功能蛋白质组学实验
    - 参考文献
- 第二部分分析：信号处理
  - 第3章细胞级生物信号处理
    - 3.1 基本信号处理概念
      - 3.1.1 信号
      - 3.1.2 系统
      - 3.1.3 随机过程和频谱分析
    - 3.2 信号检测和估计
      - 3.2.1 DNA测序
      - 3.2.2 基因识别
      - 3.2.3 蛋白质热点识别
    - 3.3 系统识别和分析
      - 3.3.1 基因调节系统
      - 3.3.2 蛋白质信号系统
    - 3.4 小结
    - 致谢
    - 参考文献
  - 第4章质谱分析中的信号处理方法
    - 4.1 引言
      - 4.1.1 数据采集法
      - 4.1.2 电离技术的起源
      - 4.1.3 样品处理
      - 4.1.4 离子化
      - 4.1.5 通过质量电荷分离离子
      - 4.1.6 离子检测和数据记录
      - 4.1.7 数据预处理
      - 4.1.8 样本数据
    - 4.2 信号重采样
      - 4.2.1 算法说明与讨论
      - 4.2.2 下采样实例
    - 4.3 背景校正
      - 4.3.1 算法说明与讨论
      - 4.3.2 基线减法实例
    - 4.4 校准质荷比
      - 4.4.1 算法说明与讨论
      - 4.4.2 校正质荷比值的案例分析
    - 4.5 相对强度标准化
    - 4.6 平滑噪声
      - 4.6.1 线性拟合滤波平滑
      - 4.6.2 Savitzky和Golay滤波器平滑
      - 4.6.3 噪声平滑实例
    - 4.7 识别离子峰
    - 参考文献
- 第三部分分析：控制与系统
  - 第5章控制与系统基本原理
    - 5.1 引言
    - 5.2 控制和系统论基本概念回顾
    - 5.3 系统生物学中的控制论
    - 5.4 细胞网络的逆向工程
    - 5.5 基因网络
    - 5.5.1 布尔网络
    - 5.5.2 动态贝叶斯网络
    - 5.6 小结
    - 致谢
    - 参考文献
  - 第6章细胞网络建模
    - 6.1 引言
    - 6.2 动力学模型的构建与分析
      - 6.2.1 参数估计和资源建模
      - 6.2.2 模型组成的模块化方法
      - 6.2.3 基本动力学
      - 6.2.4 确定性模型
      - 6.2.5 细胞噪声和随机方法
      - 6.2.6 系统分析技术
    - 6.3 案例分析
      - 6.3.1 单基因表达
      - 6.3.2 磷酸化-去磷酸化循环
      - 6.3.3 合成的种群控制线路
    - 6.4 小结
    - 参考文献
- 第四部分分析：概率数据网络与通信
  - 第7章生物分子网络拓扑分析
    - 7.1 细胞网络
      - 7.1.1 基因调控网络
      - 7.1.2 蛋白质相互作用网络
      - 7.1.3 代谢调控网络
      - 7.1.4 无尺度特性
    - 7.2 细胞网络的拓扑结构
      - 7.2.1 基因调控网络中的网络基序
      - 7.2.2 蛋白质网络的拓扑特征
      - 7.2.3 代谢网络的拓扑
      - 7.2.4 邻接矩阵
      - 7.2.5 枢纽
      - 7.2.6 可达性
    - 7.3 基因本体与必需基因的功能聚类
    - 7.4 小结
    - 参考文献
  - 第8章基于贝叶斯网络的遗传分析
    - 8.1 引言
    - 8.2 群体遗传学因素
    - 8.3 贝叶斯网络
      - 8.3.1 表示
      - 8.3.2 学习
      - 8.3.3 推理
      - 8.3.4 验证与推断
      - 8.3.5 风险预测
    - 8.4 两个实例
      - 8.4.1 镰状细胞贫血患者的中风风险
      - 8.4.2 复杂性状的网络表示
    - 8.5 小结
    - 致谢
    - 参考文献
- 第五部分设计：合成生物学
  - 第9章合成生物学设计原理
    - 9.1 引言
    - 9.2 电路
      - 9.2.1 核糖核酸调节子
      - 9.2.2 反馈回路
      - 9.2.3 拨动开关
      - 9.2.4 逻辑门
      - 9.2.5 振荡器
    - 9.3 多细胞系统
    - 9.4 挑战
      - 9.4.1 标准化
      - 9.4.2 随机性
      - 9.4.3 定向进化
      - 9.4.4 随机诱变、定向诱变以及重组
      - 9.4.5 系统接口
      - 9.4.6 动力学
    - 9.5 小结
    - 参考文献
  - 第10章 BioJADE：使用生物元件设计和构建合成生物系统
    - 10.1 引言
    - 10.2 BioJADE基本原理和BioBricks构建
      - 10.2.1 灵感
      - 10.2.2 BioBricks标准
      - 10.2.3 BioBricks的定义
      - 10.2.4 抽象屏障
    - 10.3 表示元件
    - 10.4 BioJADE体系结构
      - 10.4.1 内容
      - 10.4.2 示意图
      - 10.4.3 功能网络方面
      - 10.4.4 DNA方面
      - 10.4.5 图标方面
      - 10.4.6 元件资源库
    - 10.5 使用BioJADE的实例：压缩振荡子
    - 10.6 仿真
      - 10.6.1 D－FLUX
      - 10.6.2 Stochastirator
      - 10.6.3 Tabasco
      - 10.6.4 模拟
    - 10.7 现实检查
      - 10.7.1 生物电路设计
      - 10.7.2 漏洞反击
    - 10.8 下一步工作
      - 10.8.1 模拟
      - 10.8.2 元件
      - 10.8.3 系统设计
      - 10.8.4 测量
    - 致谢
    - 参考文献
  - 第11章应用细胞工程
    - 11.1 引言
      - 11.1.1 生物系统工程
      - 11.1.2 细胞催化机制
      - 11.1.3 早期的成就
    - 11.2 工程工具
      - 11.2.1 网络模型及分析
      - 11.2.2 实验方法
    - 11.3 案例研究：大肠杆菌中1,3-丙二醇的生产
    - 11.4 前沿
    - 11.5 小结
    - 参考文献
- 第六部分集成：在工程中应用生物学的设计和原则
  - 第12章 DNA/RNA序列杂交的三个视角
    - 12.1 引言
    - 12.2 DNA/RNA序列杂交和自交的简要介绍
    - 12.3 DNA/RNA序列杂交：生物视角
      - 12.3.1 功能性RNA分子
      - 12.3.2 基因沉默与RNA干扰
      - 12.3.3 RNA编辑与重编码
      - 12.3.4 易损坏DNA区域与二级结构
    - 12.4 DNA/RNA序列杂交：技术视角
      - 12.4.1 DNA计算机
      - 12.4.2 DNA微矩阵
      - 12.4.3 DNA密码学
      - 12.4.4 DNA/RNA辅助纳米粒子装配
    - 12.5 DNA/RNA序列杂交：编码理论视角
      - 12.5.1 DNA编码
      - 12.5.2 DNA微矩阵
      - 12.5.3 枚举RNA模体
    - 12.6 小结
    - 参考文献
  - 第13章生物分子计算的应用在密码学上的突破
    - 13.1 引言
    - 13.2 DNA背景介绍
      - 13.2.1 DNA操作
      - 13.2.2 各种著名的DNA模型的对比
    - 13.3 分解两个大素数的乘积
      - 13.3.1 RSA公钥加密系统简介
      - 13.3.2 对于每一个无符号整数的DNA链解空间
      - 13.3.3 两个大素数乘积的构建
      - 13.3.4 并行比较器的构建
      - 13.3.5 并行一位减法器的构建
      - 13.3.6 二进制并行减法器的构建
      - 13.3.7 二进制并行除法器的构建
      - 13.3.8 寻找两个大素数
      - 13.3.9 破解RSA公钥加密系统
      - 13.3.10 算法1的复杂度
    - 13.4 小结
    - 参考文献
  - 第14章趋化性：从生物工程设计中学习导航和资源定位策略
    - 14.1 引言
    - 14.2 细菌趋化性原则
    - 14.3 随机游动的数学化描述
    - 14.4 用于扩散环境的基于趋化性的算法
      - 14.4.1 单节点有偏随机游动和受体协作
      - 14.4.2 用于源追踪的多节点有偏随机游动
      - 14.4.3 用于梯度追踪的多化学受体协作
    - 14.5 趋化算法的性能比较
    - 14.6 小结
    - 参考文献

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