1 서론 1 공간과 시간 속의 생명 3 표현형 = 유전자형 + 환경 + 생활사 + 후생유전학 3 진화는 생물의 세계에서 시간이 지남에 따라 변화하는 것이다 4 생물학적 분류 및 명명법 5 도그마(원리): 중심원리와 주변원리 8 정적 및 역학 16 인간 게놈 18 분자생물학의 데이터베이스 27 월드 와이드 웹 32 컴퓨터 및 컴퓨터 과학 33 Après moi, le déluge? 너무 늦어서 죄송합니다! 38 연습문제 41
2 유전학에서 게놈까지 43 고전 유전학의 배경 43 유전자 지도와 해석 45 DNA 서열 결정 51 차세대 염기서열 결정 55 조립─컴퓨터적 측면 62 문자열 조립 64 개인 식별에서의 게놈학 67 윤리, 법률 및 사회적 문제 74 연습문제 75
3 인생의 전경 77 게놈, 전사체 및 단백체 77 유전 정보 전달 과정의 이해 81 게놈 서열 결정 프로젝트 81 원핵생물의 유전체 82 메타게노믹스: 일관된 환경 시료로부터 유전체 수집 87 진핵생물 게놈 90 사람 게놈 96 인류학에서 유전적 다양성 102 게놈의 진화 104 진핵생물의 비교유전체학 107 연습문제 108
4 서열 정렬 및 계통도 109 서열 정렬 개요 109 점도표와 서열 정렬 115 서열 유사성 측정 117 두 서열의 정렬 계산 120 최적의 짝간 서열 정렬을 위한 역동연산법 122 정렬의 중요성 126 다중 서열 정렬 128 데이터베이스 검색을 위한 다중 서열 정렬의 응용 128 계통 분류 139 계통적 관련을 결정하기 위한 서열의 이용 143 계통도 147 진화율이 부분적으로 다른 문제 153 베이시안법 154 계통도는 계통 유연관계를 나타내는 올바른 방식인가? 154 컴퓨터 작업상 고려 사항 155 종합 156 연습문제 156
5 구조 생물정보학과 신약 개발 158 서론 158 단백질의 안정성과 접힘 160 단백질 접힘 프로세스 165 소수성의 응용 167 다양한 단백질 구조에 대한 설명 170 구조의 중첩과 구조 정렬 172 단백질 구조의 진화 177 단백질 구조의 분류 179 단백질 구조 예측 및 모델링 181 신약 발굴 및 개발 196 연습문제 205
6 과학 출판물 및 아카이브: 미디어, 콘텐츠, 액세스 및 프레젠테이션 207 과학 문헌 207 학술 출판물의 열람 208 전통적인 도서관과 디지털 도서관 211 정보의 폭발적 증가 212 데이터베이스 215 데이터베이스 구축 및 접속을 위한 프로그래밍 언어 및 도구 227 언어 처리 230 연습문제 241
7 인공지능과 머신러닝 244 인공지능과 머신러닝이란 무엇인가? 244 분류 및 클러스터링 245 인공신경망 251 의사결정 트리 254 서포트 벡터 머신 258 클러스터링 259 연습문제 265
8 시스템 생물학 개론 266 서론 266 네트워크와 그래프 267 역학, 안정성 및 견고성 270 시스템 생물학을 위한 발상의 일부 출처 271 버로우-휠러 변환 274 다른 유형의 생물학적 데이터 복잡성 277 네트워크 분석 및 비교 279 행렬 대수에 의한 그래프 분석 280 그래프 동형 280 연습문제 282
9 대사 경로 소개 283 서론 283 단백질 기능의 분류 285 단백질 기능 예측 288 효소에 의한 촉매작용 289 단백질-리간드 결합 평형 291 효소 동역학 292 효소는 새로운 기능을 어떻게 갖게 되는가? 294 서열, 구조 및 기능의 분화에 관련된 대사 경로와 한계점 300 대사 경로의 진화와 계통 발생 306 대사 경로의 정렬 308 대사 네트워크의 역학 관계 312 연습문제 318
10 생명체의 조절과 제어체계 319 전사체학 320 RNA 서열 결정 322 다양한 생리학적 상태에서의 발현 패턴 330 초파리 생활사 기간에 유전자 발현 패턴의 변화 331 단백질 복합체 및 응집체 336 단백질 상호작용 네트워크 338 조절 네트워크 343 비교적 단순한 규제 통제 네트워크의 사례 346 규제 네트워크의 논리적 구조 354 연습문제 359 결론 361
