xviii
Contents
13.2.2
Principal Component and Linear Discriminant
Analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
163
13.2.3
Wavelets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
163
13.3
Multidimensional Scaling and Seriation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
164
13.4
Visualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
167
13.5
The Maximum Entropy Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
168
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
168
Part III
Biology
14
The Nature of Living Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
14.1
The Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
14.2
Mitochondria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
175
14.3
Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
177
14.4
The Cell Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
179
14.4.1
The Chromosome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
181
14.4.2
The Structures of Genome and Genes . . . . . . . . . . . . . .
184
14.4.3
The C-Value Paradox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
187
14.4.4
The Structure of the Chromosome . . . . . . . . . . . . . . . . .
191
14.5
Cancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
192
14.6
The Immune System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
193
14.7
Molecular Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
196
14.7.1
Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
196
14.7.2
Proofreading and Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
196
14.7.3
Recombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
198
14.7.4
Summary of Sources of Genome Variation . . . . . . . . .
200
14.8
Gene Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201
14.8.1
Transcription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
202
14.8.2
Regulation of Transcription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
202
14.8.3
Prokaryotic Transcriptional Regulation . . . . . . . . . . . .
203
14.8.4
Eukaryotic Transcriptional Regulation . . . . . . . . . . . . .
203
14.8.5
mRNA Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
14.8.6
Translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
14.9
Ontogeny (Development) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
207
14.9.1
Stem cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
209
14.9.2
Epigenesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
210
14.9.3
The Epigenetic Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
211
14.9.4
r and upper KSelection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
211
14.9.5
Homeotic Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
213
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
213
15
The Molecules of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
217
15.1
Molecules and Supramolecular Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
217
15.2
Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
219
15.3
DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
220
15.4
RNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
226