《系統生物學導論：生物迴路的設計原理》是2010年化學工業出版社出版的圖書，作者是U.阿隆。本書首次對系統生物學研究工作的核心和細節進行深入闡述，為直觀理解生物學中一般原理建立了基礎。
基本介紹
- 書名：系統生物學導論：生物迴路的設計原理
- 作者：U.阿隆(UriAlon)
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2010年4月1日
圖書信息,內容簡介,圖書目錄,
圖書信息
書 名: 系統生物學導論:生物迴路的設計原理
作 者：U.阿隆(UriAlon)
出版時間： 2010年4月1日
ISBN: 9787122070258
開本： 16開
定價: 79.00元
內容簡介
全書內容編排體現了下列特色：對網路模體等新的理論研究成果做了細緻深入的闡述，指出了系統生物學的核心內容和實踐方法；闡明了轉錄調控、信號轉導、發育網路中的基本迴路；
檢測了魯棒性原理；
清晰地說明了如何用進化最佳化來理解最優迴路設計；
仔細考慮了動力學校正和其他機制是如何使生物信息處理中的誤差減到最少的；
包括了習題、問題的解答以及關於背景材料的附錄。
《系統生物學導論:生物迴路的設計原理》對於初涉系統生物學研究的讀者理解和領會這門學科的內涵會有很大幫助，可以作為系統生物學研究的熱門參考書，更可作為相關學科的高年級本科和研究生教材。
圖書目錄
第1章 緒論1
進一步閱讀2
第2章 轉錄網路：基本概念3
2.1 引言3
2.2 細胞的認知問題4
2.3 轉錄網路中的元件5
2.3.1 時間尺度分離7
2.3.2 邊上的符號：激活劑和阻抑物9
2.3.3 邊上的數字：輸入函式9
2.3.4 邏輯輸入函式：一個理解網路動力學的簡單框架11
2.3.5 多維輸入函式調控具有幾個輸入的基因12
2.3.6 小結12
2.4 簡單基因調控的動力學和回響時間14
2.4.1 穩定蛋白質的回響時間是一個細胞世代16
進一步閱讀16
習題17
第3章 自身調節：一種網路模體20
3.1 引言20
3.2 模式、隨機化網路及網路模體21
3.2.1 與隨機化網路比較發現網路模體22
3.3 自身調節：一種網路模體22
3.4 負自身調節網路加快基因迴路的回響時間24
3.5 負自身調節可增強生成速率波動的魯棒性27
3.5.1 正自身調節延緩回響且能導致雙穩態28
3.6 總結29
進一步閱讀29
習題29
第4章 前饋環網路模體32
4.1 引言32
4.2 子圖在隨機網路中出現的次數32
4.3 前饋環是一個網路模體35
4.4 前饋環基因迴路的結構36
4.5 具有邏輯“與”的協調-1型FFL的動力學39
4.6 C1-FFL是一個信號敏感的延遲元件40
4.6.1 在Sx的ON跳變後的延遲40
4.6.2 在Sx的OFF跳變後沒有延遲41
4.6.3 C1-FFL是一個信號敏感的延遲元件41
4.6.4 信號敏感延遲能防止短暫的輸入波動42
4.6.5 大腸桿菌的阿拉伯糖系統中的信號敏感延遲43
4.6.6 “或”門C1-FFL對Sx的OFF跳變是信號敏感延遲的46
4.6.7 小結46
4.7 非協調-1型FFL46
4.7.1 非協調FFL的結構46
4.7.2 I1-FFL的動力學：一個脈衝發生器47
4.7.3 I1-FFL加快了回響時間49
4.7.4 回響加速是信號敏感的50
4.7.5 I1-FFL動力學的實驗研究50
4.7.6 加快回響的三種方法（小結）51
4.8 為什麼有些FFL類型是稀有的？52
4.8.1 I1-FFL的穩態邏輯：Sy能開啟高表達52
4.8.2 I4-FFL，一個稀有的選擇迴路，擁有簡化的功能性53
4.9 FFL的趨同進化55
4.1 0總結56
進一步閱讀57
習題57
第5章 時間程式與轉錄網路的整體結構61
5.1 引言61
5.2 單輸入模組（SIM）網路模體61
5.3 SIM可產生表達的時間程式63
5.4 網路模體的拓撲泛化66
5.5 多輸出FFL能產生FIFO時間順序69
5.5.1 多輸出FFL也可作為每個輸出的持續檢測器72
5.6 信號整合和組合調控：雙扇和緻密重疊調節子73
5.7 網路模體及感覺轉錄網路的整體結構74
進一步閱讀77
習題78
第6章 發育、信號轉導及神經網路中的網路模體80
6.1 引言80
6.2 發育轉錄網路中的網路模體81
6.2.1 用於決策的雙結點正反饋環81
6.2.2 調節反饋和被調節反饋83
6.2.3 長轉錄級聯和發育的時間選擇84
6.2.4 枯草桿菌孢子形成網路中連鎖的前饋環85
6.3 信號轉導網路中的網路模體87
6.4 利用多層感知機的信號處理88
6.4.1 蛋白激酶感知機的玩具模型89
6.4.2 多層感知機可以執行複雜的計算93
6.5 複合網路模體：負反饋和振盪器模體96
6.6 秀麗隱桿線蟲神經元網路中的網路模體100
6.6.1 神經元網路中的多輸入前饋環104
6.6.2 秀麗隱桿線蟲神經元網路中的多層感知機105
6.7 總結107
進一步閱讀108
習題109
第7章 蛋白質迴路的魯棒性：細菌趨化性的例子114
7.1 魯棒性準則114
7.2 細菌趨化性，或細菌是如何思考的115
7.2.1 趨化性行為115
7.2.2 回響和正合適應116
7.3 大腸桿菌的趨化性蛋白質迴路118
7.3.1 引誘劑降低X的活性120
7.3.2 修飾增強X的活性，而緩慢的修飾就會導致適應性120
7.4 解釋正合適應性的兩種模型：魯棒和微調121
7.4.1 微調模型121
7.4.2 正合適應的Barkai-Leibler魯棒機制123
7.4.3 魯棒適應和積分反饋126
7.4.4 實驗顯示正合適應是魯棒的，而穩態活性和適應時間則是微調的126
7.5 細菌趨化性的特異性和魯棒性127
進一步閱讀128
習題129
第8章 發育中的魯棒模式形成133
8.1 引言133
8.2 指數型形態發生素剖面是非魯棒的134
8.3 通過自增強形態發生素降解來增強魯棒性136
8.4 為魯棒模式形成提供降解反饋的網路模體138
8.5 魯棒性原理可以辨別果蠅模式形成的機制139
進一步閱讀144
補充讀物144
習題144
第9章 動力學校正146
9.1 引言146
9.2 遺傳密碼的動力學校正可以減少分子識別的差錯率147
9.2.1 平衡結合不能解釋翻譯的精確性148
9.2.2 動力學校正可以顯著地減少差錯率150
9.3 免疫系統的自身和非自身識別151
9.3.1 平衡結合不能解釋免疫識別的低差錯率152
9.3.2 動力學校正提高T細胞識別的精確度154
9.4 動力學校正可能發生於細胞中不同的識別過程155
進一步閱讀156
習題157
第10章 最優的基因迴路設計160
10.1 引言160
10.2 在恆定條件下蛋白質的最優表達水平161
10.2.1 LacZ蛋白的收益162
10.2.2 LacZ蛋白的成本162
10.2.3 適應度函式與最優表達水平163
10.2.4 實驗室進化實驗表明細胞在幾百個世代之內達到最優的LacZ水平164
10.3 調節還是不調節:在可變環境中的最優調節166
10.4 前饋環網路模體的環境選擇168
10.5 總結172
進一步閱讀172
習題173
第11章 基因調控的需求規則178
11.1 引言178
11.2 SAVAGEAU需求規則179
11.2.1 大腸桿菌中需求規則存在的證據180
11.2.2 需求規則的突變解釋182
11.2.3 突變體選擇討論的問題182
11.3 基於最小裝載誤差的基因調控規則183
11.4 最優調控下的選擇壓力184
11.5 多調節物系統中的需求規則185
11.6 總結189
進一步閱讀191
習題191
第12章 結束語：生物學中的簡單性193
附錄A基因的輸入函式：Michaelis-Menten與Hill方程199
A.1 阻抑物與啟動子的結合199
A.2 阻抑物蛋白質與誘導物的結合：Michaelis-Menten方程201
A.3 誘導物結合的協同性及Hill方程202
A.4 Monod、Changeux及Wymann模型203
A.5 阻抑物的基因調節輸入函式204
A.6 激活劑與它的DNA位點的結合204
A.6.1 Logic和Hill輸入函式的動力學比較205
A.7 Michaelis-Menten酶動力學206
進一步閱讀207
習題207
附錄B多維輸入函式209
B.1 整合激活劑和阻抑物的輸入函式209
習題210
附錄C轉錄網路的圖性質211
C.1 轉錄網路是稀疏的211
C.2 轉錄網路具有長尾出度序列和緊入度序列211
C.3 轉錄網路的群集係數212
C.4 網路模組化的量化測度213
附錄D基因表達的細胞間可變性214
進一步閱讀216
辭彙表217
參考文獻224
中文索引247
英文索引253
