第1章 生命科学
1ー1 原核細胞と真核細胞：細胞の分類とウイルス
1ー2 細胞内小器官：細胞内小器官とその役割
1ー3 細胞周期：細胞分裂と細胞周期
1ー4 DNAの複製：ゲノムDNAの半保存的複製
1ー5 転写：ゲノムDNAからのさまざまなRNAの合成
1ー6 翻訳：タンパク質の生合成
1ー7 核酸の構造と機能：DNAとRNAの構造と機能
1ー8 アミノ酸の構造と性質：20種類の生体アミノ酸の構造と性質
1ー9 タンパク質の階層構造：タンパク質の役割と一次〜四次構造
1ー10 生体膜と膜タンパク質：生体膜の構造と膜タンパク質の機能
1ー11 翻訳後修飾：タンパク質の翻訳後修飾とその役割
1ー12 免疫と代謝：抗体による免疫・生体内物質の代謝パスウェイ
1ー13 シグナル伝達：細胞間のシグナル伝達によるコミュニケーショ
ン
1ー14 遺伝：メンデルの法則による遺伝子の世代間継承
1ー15 ゲノムと生物：生物ゲノムのサイズと遺伝子地図
1ー16 ヒトゲノム：ヒトゲノムの構造と遺伝的多型
1ー17 遺伝子組換え：主要な遺伝子組換え技術
1ー18 ゲノム解析：ショットガン法による全ゲノム解読とゲノムワイ
ド解析技術
1ー19 分子生物学実験技術：分子生物学分野を飛躍的に発展させた実
験技術
1ー20 分子・細胞生物学実験技術：分子・細胞生物学の最新の実験技
術
1ー21 タンパク質の立体構造決定：X線結晶解析法などによるタンパ
ク質の立体構造の解析技術
1ー22 生命科学研究のための法令・指針：生命科学研究の実施にあた
り遵守すべき法令・研究倫理指針
第2章 計算科学
2ー1 2進数：2進数と論理演算
2ー2 論理回路：論理回路によるコンピュータ上の論理演算
2ー3 プログラミング言語：コンピュータのプログラミング言語と計
算の実行
2ー4 マークアップ言語：XMLなどのマークアップ言語によるデータ
記述
2ー5 プロトコル：ネットワークの通信プロトコルとセキュリティ
2ー6 データ構造：プログラム内の代表的なデータ構造
2ー7 二分探索：高速にデータを検索する二分探索アルゴリズム
2ー8 ソートアルゴリズム：高速にデータを並べ替えるソートアルゴ
リズム
2ー9 バブルソート：基本的なバブルソートのアルゴリズム
2ー10 オートマトン：オートマトンによる状態・遷移データの表現
2ー11 リレーショナルデータベース：リレーショナルデータベースに
よるデータの整理
2ー12 SQL：SQLによるリレーショナルデータベースの操作
2ー13 正規分布：正規分布の性質
2ー14 独立性：確率分布と独立性・ベイズ推定
2ー15 統計的検定：統計的検定による仮説の検証
2ー16 最尤推定：確率分布の最尤法による推定
2ー17 機械学習：機械学習とデータマイニング
2ー18 関数最適化：機械学習のための関数最適化
2ー19 深層学習：深層学習
2ー20 クラスタリング：k平均法によるデータのクラスタリング
2ー21 機械学習の評価：感度・特異度による予測法の評価
2ー22 交差検証：クロスバリデーション（交差検証）による予測法の
評価
第3章 配列解析
3ー1 分子生物学データベース：国際的な公共の分子生物学データ
ベース
3ー2 配列アラインメント：動的計画法による配列アラインメントの
計算
3ー3 スコア行列：アミノ酸の類似性スコアとその統計的評価
3ー4 高速な類似配列検索：高速に配列を比較するための計算技術
3ー5 ホモロジー検索：高速にホモロジー検索するためのプログラム
3ー6 マルチプルアラインメント：マルチプルアラインメントによる
配列の多重比較
3ー7 モチーフ：保存された配列パターン（配列モチーフ）の解析
3ー8 ゲノムプロジェクトと遺伝子予測：ゲノム解読と遺伝子予測に
よるアノテーション
3ー9 タンパク質の機能予測：タンパク質の生理学的機能の予測
3ー10 RNAの二次構造予測：RNAのもつ二次構造とその予測法
3ー11 ゲノム特徴抽出：ゲノム配列の塩基組成などに基づく特徴抽出
3ー12 ゲノム比較：ゲノム配列の比較解析とオーソログ解析
第4章 構造解析
4ー1 構造化学：ペプチド結合の構造化学
4ー2 タンパク質の立体構造：タンパク質立体構造の形成と分子グラ
フィックス表現
4ー3 構造モチーフ：タンパク質立体構造中の超二次構造と構造モ
チーフ
4ー4 構造分類：タンパク質立体構造の分類
4ー5 その他の生体分子の立体構造：DNAとRNAの立体構造
4ー6 立体構造データベース：立体構造データベースPDBとPDB
フォーマット
4ー7 立体構造の比較：立体構造を構造重ね合わせにより比較する方
法
4ー8 タンパク質立体構造の保存性分析：構造重ね合わせによるタン
パク質立体構造の保存性分析
4ー9 相互作用分析：タンパク質立体構造による相互作用分析
4ー10 マップ分析：タンパク質立体構造のマップ分析
4ー11 立体構造予測：タンパク質の立体構造を予測する方法
4ー12 分子動力学法：分子動力学法による分子運動のシミュレーショ
ン
4ー13 ケモインフォマティクス：ケモインフォマティクスによる低分
子化合物の情報処理
4ー14 電子顕微鏡のインフォマティクス：電子顕微鏡のインフォマ
ティクス
4ー15 タンパク質デザイン：望みの立体構造や機能を有するタンパク
質をデザインする方法
第5章 遺伝・進化解析
5ー1 ハーディー・ワインベルク平衡：対立遺伝子頻度のハーディ
ー・ワインベルク平衡
5ー2 連鎖解析：連鎖解析による遺伝子座の探索
5ー3 遺伝子マーカー：遺伝的多型と遺伝子マーカーとしての利用
5ー4 ゲノムワイド関連解析：ゲノムワイド関連解析（GWAS）によ
る遺伝子の探索
5ー5 分子疫学・個別化医療：ハプロタイプ解析や遺伝子パネル検査
による分子疫学と個別化医療
5ー6 分子進化：分子進化の中立説と分子時計
5ー7 進化系統樹：進化系統樹の表現方法
5ー8 パラログ・オーソログ：進化系統樹によるホモログ・パラロ
グ・オーソログの解析
5ー9 系統推定アルゴリズム：系統樹をつくるための系統推定アルゴ
リズム
第6章 オーミクス解析
6ー1 オーミクス解析の手法：オーミクス解析に用いる研究手法
6ー2 サンガー法・次世代シークエンシング：サンガー法および次世
代・超並列シークエンシング技術
6ー3 DNAマイクロアレイ・NGSの応用解析：DNAマイクロアレイと
次世代シークエンシング技術による応用解析
6ー4 メタボローム解析：メタボローム解析・メタボロミクス
6ー5 プロテオーム解析：プロテオーム解析・プロテオミクス
6ー6 タンパク質間相互作用 ：タンパク質間相互作用の大量解析手法
6ー7 遺伝子発現クラスタリング：遺伝子発現パターンによるサンプ
ルのクラスタリング
6ー8 微分方程式：微分方程式による遺伝子発現量の変動予測
6ー9 システム安定性：固有値の分析によるシステムの安定性解析
6ー10 ネットワークの構造と性質：ネットワークの構造とダイナミク
ス
索引
練習問題解答一覧
執筆者一覧
