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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2生物信息学 2

1.2.1生物信息学产生的背景 2

1.2.2生物学数据库 4

1.2.3生物信息学的主要研究内容 4

1.2.4与生物信息学关系密切的数学领域 7

1.2.5与生物信息学密切相关的计算机科学技术 8

1.2.6生物信息学工业 8

1.3生物信息学中的计算机技术应用 9

1.4蛋白质结构模型 16

1.5生物系统背景知识 18

1.6本书研究的内容 36

1.7本书的组织结构 38

1.8本章小结 40

第2章 生物信息学中的结构比较 41

2.1结构比对 42

2.2 VAST与DALI 45

2.3全局与局部结构比较 46

2.4利用数学记号进行结构比较 50

2.5生物大分子表面结构的比较 53

2.6本章小结 55

第3章 三维结构比较 56

3.1三维结构比较研究 56

3.2基于体模型的比较 58

3.2.1外形特点分析 59

3.2.2特征提取与匹配 60

3.3基于三维模型几何相似性的比较 65

3.3.1基于轮廓的几何相似性比较算法 66

3.3.2基于拓扑结构的几何相似性比较算法 77

3.3.3基于视觉的几何相似性比较算法 80

3.4三维模型相似性度量方法的分类 83

3.5本章小结 85

第4章 蛋白质三维结构可视化 86

4.1蛋白质存储结构分析 86

4.2 PDB文件中对于大分子结构的描述 89

4.3 MATLAB下蛋白质三维结构可视化实现 91

4.4本章小结 94

第5章 建立蛋白质三维结构频谱 95

5.1三维物体形状特征提取 95

5.2统一坐标系的建立 104

5.3小波分析 106

5.4基于蛋白质α碳原子距离的多分辨频谱建立 109

5.5基于统一坐标序列的蛋白质三维结构多分辨频谱建立 114

5.6本章小结 117

第6章 蛋白质三维结构相似性 118

6.1三维模型相似性比较 118

6.2灰色系统理论概述 123

6.3蛋白质三维结构相似性的灰色关联分析 127

6.3.1原理与方法 127

6.3.2实验结果及讨论 129

6.4蛋白质三维结构频谱的灰色关联分析 137

6.4.1方法与步骤 137

6.4.2实验结果及讨论 138

6.5本章小结 146

第7章 蛋白质三维结构空间复杂性 147

7.1生物学中的分形 147

7.2分形的概述 150

7.3基于分形的蛋白质三维空间结构复杂性研究 153

7.3.1原子覆盖法的碳骨架分维数计算 153

7.3.2实验结果及讨论 155

7.4基于结构频谱分维的蛋白质三维结构相似性比较 161

7.4.1方法与步骤 161

7.4.2实验结果及讨论 162

7.5本章小结 170

第8章 蛋白质三维结构视图系统 171

8.1系统框架 171

8.2系统功能 172

8.3本章小结 173

后记 174

参考文献 196