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オープンソースで始めるゲノム・プロテオーム・メタボローム解析

オープンソースで始めるゲノム・プロテオーム・メタボローム解析

  • 著者樋口 千洋
  • 定価6,264円 (本体5,800円+税)
  • 判型B5
  • 400頁
  • ISBN978-4-274-06756-3
  • 発売日2009/02/26
  • 発行元オーム社

オミクス研究のためのデータ解析に関する参考書

全ヒトゲノムの解読に続き、ゲノミクスやプロテオミクスそしてメタボロミクスの研究が進んでいる。これらの分野は総称してオミクスと呼ばれ、膨大な情報を網羅的な解析しなければならないという特徴がある。オミクスを研究するには、必要に応じて、バイオインフォマティクスやケムインフォマティクスそしてデータベースやインターネットなどのIT を駆使して取り組む必要が生じてくる。そこで、本書はこれらすべてを網羅的に扱い、ゲノムスケールのデータ解析の研究に役立つようにした。
はじめに
KNOB DVD-ROMについて
第 I 部 オミクス研究に必要なバイオインフォマティクス、ケムインフォマティクス、データベース技術
第 1 章 オミクス研究と必要なリソース
1.1 オミクスとは
1.1.1 セントラルドグマ
1.1.2 ゲノミクス
1.1.3 トランスクリプトミクス
1.1.4 プロテオミクス
1.1.5 メタボロミクス
1.2 オミクス研究に必要な技術
1.2.1 バイオインフォマティクス
1.2.2 ケムインフォマティクス
1.2.3 データベース
1.2.4 スクリプトプログラミング
1.3 オミクス研究を支えるインフラ
1.3.1 Windows
1.3.2 Linux
1.3.3 Mac OS X
1.3.4 フリーソフトウェアとオープンソース
1.3.5 ネットワークとインターネット
1.3.6 研究系ソフトウェア利用の注意点
第 2 章 WindowsとLinux
2.1 一歩進んだLinuxの利用
2.1.1 ロケール
2.1.2 テーブル形式データの処理
2.1.3 さまざまなコード変換
2.1.4 root権限でのコマンド処理
2.1.5 コマンドの定期実行
2.1.6 ストレージデバイスのマウント
2.1.7 シンボリックリンクの作成ス
2.1.9 ファイルの検索
2.1.10 圧縮ファイルの操作
2.1.11 オートパイロット
2.1.12 CPU負荷の調査
2.2 WindowsからLinuxを使う
2.2.1 仮想マシン
2.2.2 リモート接続
2.2.3 ファイルの転送
第 3 章 データの形式
3.1 配列格納形式
3.1.1 FASTA形式
3.1.2 GenBank形式
3.1.3 EMBL形式
3.2 化学構造式情報格納形式
3.2.1 Molfiles形式
3.2.2 PDB形式
3.2.3 SDFiles形式
3.2.4 SMILES記法
3.2.5 SMARTS記法
3.2.6 InChI
第 4 章 バイオインフォマティクスのツール
4.1 BLAST
4.1.1 BLASTのインストール
4.1.2 BLASTデータベースの準備
4.1.3 BLASTによる検索の実行
4.1.4 BLASTを利用するときの注意
4.2 clustalw
4.2.1 clustalwのインストール
4.2.2 データファイルの作成
4.2.3 マルチプルアライメントの作成
4.3 HMMER
4.3.1 HMMERのインストール
4.3.2 既成のモデルを用いた検索
4.3.3 モデルの作成と検索
4.3.4 HMMEditor
4.4 OMSSA
4.4.1 OMSSA Browser
4.5 SASHIMI project
4.6 Mzmine LC/MS toolbox
4.7 abner
4.8 DAVID Bioinformatics Resources 2008
4.9 Cytoscape
4.10 LIBSVM
4.10.1 LIBSVMのインストール
4.10.2 データの作成とスケーリング
4.10.3 学習によるモデルの作成
4.10.4 モデルを用いた予測
4.11 EMBOSS
4.11.1 EMBOSSのインストール
4.11.2 EMBOSSのセットアップ
4.11.3 seqretコマンドを使った遺伝子配列の取得
4.12 KNOB(Knoppix for BIO)
第 5 章 ケムインフォマティクスのツール
5.1 gnome-chemistry-utils
5.1.1 Chemical Calculator
5.1.2 Periodic table
5.2 PyMOL
5.3 PyMOLプラグインcaver
5.4 Molecular Modeling ToolKit(MMTK)
5.5 BKChem
5.6 smi23d
5.7 mol2ps
5.8 The Chemistry Development Kit(CDK)
5.9 Bioclipse
5.10 Open Babel
5.10.1 化学構造ファイル形式相互変換
5.10.2 obgrepによるSDF情報の検索
5.10.3 obenergyによる分子構造エネルギー計算
5.10.4 obpropによる諸定数計算
5.10.5 obgenによる分子の三次元構造の取得
5.11 KNIME
第 6 章 リレーショナルデータベース
6.1 Gene Ontology
6.1.1 Gene Ontologyダウンロードとデータベース構築
6.1.2 SQLによる各テーブル間の関係演算
6.1.3 複数のテーブルを結合
6.2 ChEBI
6.2.1 ChEBIダウンロードとデータベース構築
6.2.2 SQLによるデータベース操作
6.3 その他
6.3.1 データベースマネジメントシステムのチューニング
6.3.2 PostgreSQLとpgchem::tigress
6.3.3 PostgreSQLの再帰クエリ
6.3.4 ポストリレーショナルデータベース
第 7 章 全文検索システム
7.1 索引の作成
7.1.1 形態素解析
7.1.2 tf-idf
7.1.3 N-gram
7.1.4 サフィックスアレイ
7.2 オープンソースのソフトウェア
7.2.1 Hyper Estraier
7.2.2 sary
第 8 章 スクリプト言語の利用
8.1 Perl
8.1.1 Perlのドキュメント
8.1.2 CPAN
8.1.3 BioPerl
8.1.4 PerlMol
8.1.5 DBD/DBI
8.1.6 Plagger
8.2 Python
8.2.1 対話モードでのPythonの利用
8.2.2 easy_install
8.2.3 BioPython
8.2.4 openbabelモジュール
8.2.5 Pybel
8.3 スクリプト言語を使う場合のちょっとした工夫
8.3.1 標準出力と標準エラー出力を使い分ける
第 9 章 データ解析環境R
9.1 Rとその特徴
9.2 Rのインストールと利用
9.2.1 Rのインストール
9.2.2 Rの基本操作
9.2.3 ヘルプシステム
9.3 Rとパッケージ
9.3.1 CRAN
9.3.2 Bioconductor
9.3.3 Omega Project
9.4 データオブジェクト
9.4.1 さまざまなデータ型
9.4.2 オブジェクト指向
9.5 グラフ構造の実現とその応用
9.5.1 graphパッケージのインストール
9.5.2 ノードおよびエッジの新規作成
9.5.3 XMLを用いたグラフ構造の記述
9.5.4 グラフ構造をGraphvizのdot言語として出力
9.5.5 RBGL
9.6 統合環境
9.6.1 R Commandar
9.6.2 rattle
9.6.3 Rggobi
9.6.4 R AnalyticFlow
9.7 Rパッケージを用いた解析
9.7.1 SVMによるマルチクラス分類
9.7.2 クラスタリング
9.7.3 マイクロアレイの発現解析
9.7.4 UCSC Genome Browserを使う
9.7.5 グラフ構造を用いたGene Ontologyの解析
9.7.6 ウェブサービスの利用
9.7.7 XMLのパース
9.7.8 テキストマイニング
9.7.9 rcdkによる化合物のマイニング
第 10 章 情報検索
10.1 バイオインフォマティクスサイト
10.1.1 統合ホームページ
10.1.2 Bioinformatics Organization
10.1.3 ProteomeCommons.org
10.1.4 ChemSpider
10.1.5 chempedia.net
10.2 Googleファミリーによる文献の検索
10.2.1 Google検索語のキーワード指定
10.2.2 Google Scholar
10.2.3 Google Patent Search
10.3 RSSの活用
10.3.1 Google Reader
10.3.2 Planet
10.3.3 Yahoo! Pipes
10.4 アプリケーションの検索
10.4.1 Freshmeat
10.4.2 Sourceforge
10.5 プログラムコードの検索
10.5.1 Google Code Search
10.5.2 gonzui
10.6 ソーシャルブックマークの活用
10.6.1 del.icio.us
10.6.2 はてなブックマーク
10.6.3 Sesame!
10.7 文献管理
10.7.1 JabRef Reference Manager
10.7.2 Wired-Marker
第 II 部 オミクス研究を支援するLinuxサーバとネットワークの管理技術
第 11 章 Linuxサーバの運用と管理
11.1 Linuxの管理コマンド
11.1.1 動作しているLinuxの情報を出力する
11.1.2 起動時のメッセージを表示する
11.1.3 共有ライブラリの情報を表示する
11.1.4 CPUの情報を表示する
11.1.5 デバイスの一覧を表示する
11.1.6 Linuxのモジュール一覧を表示する
11.1.7 ハードディスクのパーティション
11.1.8 ファイルシステムの作成
11.1.9 サーバ長期運用時の注意
11.2 サーバの管理
11.2.1 スーパーサーバとスタンドアローンサーバ
11.2.2 telnetサーバ
11.2.3 NFSサーバ
11.3 リソースの監視
11.3.1 Munin
11.3.2 Nagios
11.4 ベンチマークテスト
11.4.1 演算速度の測定
11.4.2 ファイル入出力速度の測定
11.4.3 ネットワーク通信速度の測定
11.4.4 ウェブサーバ応答能力の測定
第 12 章 ネットワークの構築と管理
12.1 インターネットとルーティング
12.2 ファイアウォール
12.2.1 iptables
12.2.2 socks
12.2.3 FWTK
12.3 プロキシ
12.3.1 プロキシ経由でのインターネット接続
12.3.2 Proxy Auto-Config
12.3.3 プロキシの外部IPアドレス
12.3.4 プロキシ経由でのダウンロード
12.3.5 Squid
12.3.6 DeleGate
12.3.7 プロキシ構築方法
12.4 ネットワーク管理コマンドおよびツール
12.4.1 ping
12.4.2 traceroute
12.4.3 netstat
12.4.4 dig
12.4.5 nmap
12.4.6 Wireshark
参考文献
あとがき
索 引
付属DVD-ROMについて
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