Contents
xix
15.5
Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
227
15.5.1
Amino Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
228
15.5.2
Protein Folding and Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
228
15.5.3
Protein Structure Determination . . . . . . . . . . . . . . . . . .
232
15.5.4
Protein Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
233
15.6
Polysaccharides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
234
15.7
Lipids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
235
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
237
16
Environment and Ecology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
239
16.1
Susceptibility to Disease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
241
16.2
Toxicogenomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
241
16.3
Ecosystems Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
242
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
244
Part IV
Omics
17
Genomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
249
17.1
DNA Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
250
17.1.1
Extraction of Nucleic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
251
17.1.2
The Polymerase Chain Reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . .
251
17.1.3
Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
251
17.1.4
Expressed Sequence Tags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
253
17.1.5
Next Generation Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
253
17.2
DNA Methylation Profiling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
255
17.3
Gene Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
255
17.4
Extrinsic Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
256
17.4.1
Database Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
256
17.4.2
Sequence Comparison and Alignment . . . . . . . . . . . . .
257
17.4.3
Trace, Alignment, and Listing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
259
17.4.4
Dynamic Programming Algorithms . . . . . . . . . . . . . . .
260
17.5
Intrinsic Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
261
17.5.1
Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
262
17.5.2
Hidden Markov Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
263
17.6
Minimalist Approaches to Deciphering DNA . . . . . . . . . . . . . . . .
263
17.7
Phylogenies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
265
17.8
Metagenomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
267
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
268
18
Transcriptomics and Proteomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
271
18.1
Transcriptomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
272
18.2
Proteomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
277
18.2.1
Two-Dimensional Gel Electrophoresis . . . . . . . . . . . . .
278
18.2.2
Column Chromatography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
279
18.2.3
Other Kinds of Electrophoresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
280