基因轉(zhuǎn)移

前言

　　早期的遺傳學(xué)認為基因的轉(zhuǎn)移只能是從親代向子代的垂直傳遞，但近年來，研究者們越來越清楚地認識到水平方向的基因轉(zhuǎn)移也是自然發(fā)生的。微生物可通過多種途徑進行橫向的基因轉(zhuǎn)移，這種轉(zhuǎn)移不僅發(fā)生在不同的微生物細胞之間，而且也發(fā)生在微生物與高等動植物之間。基因轉(zhuǎn)移是外源性有功能的遺傳信息進入細胞甚至整個生物體內(nèi)的復(fù)雜過程?；蜣D(zhuǎn)移的技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法和生物法三大類。物理法包括：微束激光打孔法、基因槍法、DNA直接注射法、顯微注射法、電穿孔法和DNA微粒子轟擊法等?；瘜W(xué)法包括：磷酸鈣沉淀法、葡聚糖法、多聚體導(dǎo)人法、脂質(zhì)體融合法和受體介導(dǎo)法等。生物法包括：反轉(zhuǎn)錄病毒載體系統(tǒng)、慢病毒載體系統(tǒng)、腺病毒載體系統(tǒng)、痘苗病毒載體系統(tǒng)和單純皰疹病毒載體系統(tǒng)等。這些技術(shù)都為基因轉(zhuǎn)移的研究和應(yīng)用作出了重要的貢獻?！　∪鸬浠始铱茖W(xué)院2007年10月15日宣布，將2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國猶他大學(xué)Eccles人類遺傳學(xué)研究所的科學(xué)家馬里奧·卡佩奇(MarioR．Capecchi)、美國北卡羅來納州大學(xué)教會山分校醫(yī)學(xué)院的教授奧利弗·史密西斯(OliverSmithies)與英國科學(xué)家卡迪夫大學(xué)卡迪夫生命科學(xué)學(xué)院的馬丁·埃文斯(MartinJ．Evans)。他們因基因敲除小鼠的開創(chuàng)性研究而獲得此獎項。他們發(fā)現(xiàn)了胚胎干細胞中染色體能與導(dǎo)入DNA發(fā)生同源重組，通過同源重組，有缺陷的靶基因可被導(dǎo)人的DNA定點修正或改造，從而能產(chǎn)生由改造基因參與的生物模型。目前，國際上已有大約5000種基因敲除的小鼠，這些模型可進一步用于基因功能和遺傳性疾病的系統(tǒng)而深入的研究。基因靶向技術(shù)也是基因轉(zhuǎn)移技術(shù)的一種?？梢灶A(yù)見基因轉(zhuǎn)移技術(shù)一定還會給人們帶來新的驚喜?！　』蜣D(zhuǎn)移技術(shù)不但革新了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中許多基本問題的研究，也推動了診斷和治療方面的分子技術(shù)發(fā)展，并使基因治療成為可能?；蛑委熓且环N以預(yù)防和治療疾病為目的的人類基因轉(zhuǎn)移技術(shù)，是以改變?nèi)说倪z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)療法。雖然目前世界上腫瘤基因治療是基因治療研究的熱點，但是基因治療還不能作為一種成熟的治病方法用于臨床。它的進一步發(fā)展還有待于基因轉(zhuǎn)移技術(shù)，尤其是靶向載體的研制和完善。盡管如此，基因轉(zhuǎn)移技術(shù)已廣泛用于基因的結(jié)構(gòu)和功能分析、基因表達與調(diào)控和轉(zhuǎn)基因動物等的研究。另外，從20世紀80年代后期開始，在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，也逐漸引進了基因轉(zhuǎn)移技術(shù)，出現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗蟲和抗病的轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動物品系，如全世界轉(zhuǎn)基因作物已達120多種，在美國，轉(zhuǎn)基因食品高達4000多種。這充分表明了基因轉(zhuǎn)移技術(shù)在基礎(chǔ)研究和實際應(yīng)用方面的深遠意義和社會價值?！　】上驳氖腔蜣D(zhuǎn)移技術(shù)在我國也得到了很大程度的發(fā)展，但由于許多方法，尤其是大多數(shù)非病毒技術(shù)近年來發(fā)展很快，所以通過這本書系統(tǒng)而詳盡地介紹這些新技術(shù)就顯得非常重要。

內(nèi)容概要

本書是一本目前最為全面而詳盡地介紹各種基因轉(zhuǎn)移技術(shù)的基礎(chǔ)理論、必需的用品器材、具體的操作步驟及注意事項等方面的實驗室手冊。本手冊從實用角度出發(fā)，著重闡述了70多項實驗操作，內(nèi)容包括各類病毒載體和非病毒載體的特點、構(gòu)建、制備和應(yīng)用以及調(diào)控基因表達的高新技術(shù)。手冊既注重培養(yǎng)初學(xué)者的基本操作技能，又利于提高研究者分析和解決問題的能力。書中的實驗可自行拆分，便于研究者根據(jù)實際需求靈活選擇。    本書可供細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、功能基因組學(xué)、RNA組學(xué)、遺傳學(xué)、基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)以及農(nóng)、林、牧等方面的科研、教學(xué)、技術(shù)人員，以及研究生、臨床醫(yī)生和生物醫(yī)藥公司的研發(fā)者參考使用。

書籍目錄

譯者序前言第一篇　病毒載體　第一章　導(dǎo)言　第二章　反轉(zhuǎn)錄病毒載體　第三章　研發(fā)表達siRNA的慢病毒載體　第四章　用于人基因治療的HIV-2載體：設(shè)計、構(gòu)建和治療前景　第五章　作為DNA遞送媒介的SIV載體　第六章　基于貓免疫缺陷病毒的慢病毒載體的生產(chǎn)和使用　第七章　造血細胞的慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)　第八章　基于脾壞死病毒的載體　第九章　泡沫病毒載體的生成和對造血干細胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)　第十章　猿空泡病毒1型載體　第十一章　VSV-G-假型反轉(zhuǎn)錄病毒載體的產(chǎn)生　第十二章　用表面修飾的慢病毒載體轉(zhuǎn)運靶基因　第十三章　制備抗補體滅活的假型慢病毒載體　第十四章　構(gòu)建由2A多肽連接的多順反子載體　第十五章　第一代腺病毒載體的構(gòu)建　第十六章　輔助病毒依賴的腺病毒載體的生產(chǎn)和鑒定　第十七章　細胞和組織靶向　第十八章　用于AAV組裝的能穩(wěn)定制造病毒的細胞系　第十九章　腺相關(guān)雜合病毒載體的設(shè)計方法　第二十章　重組的單純皰疹病毒載體　第二十一章　單純皰疹病毒I型來源的擴增子載體　第二十二章　基于γ-2松猴皰疹病毒（HVS）的載體　第二十三章　用HSV／AAV雜合擴增子載體遞送基因　第二十四章　多瘤病毒：SV40　第二十五章　SV40的體外包裝：一種假病毒體基因遞送系統(tǒng)　第二十六章　基于桿狀病毒的展示和基因傳遞系統(tǒng)　第二十七章　通過重組桿狀病毒安全、簡單、高容量地把基因轉(zhuǎn)運進昆蟲和脊椎動物細胞　第二十八章　α-病毒：作為基因轉(zhuǎn)移載體的西門里克森林病毒和辛德畢斯病毒　第二十九章　使用靶向的絲狀噬菌體將基因轉(zhuǎn)移進哺乳動物細胞內(nèi)　第三十章　篩選、分離和鑒定用于配體指導(dǎo)基因傳遞的靶向肽　第三十一章　定向改良的麻疹病毒的保存和擴增　第三十二章　基于小RNA病毒的表達載體　第三十三章　流感病毒的反向遺傳學(xué)第二篇　非病毒技術(shù)和載體　第三十四章　關(guān)于基因傳送的壓縮和非壓縮多聚體系統(tǒng)的概述　第三十五章　磷酸鈣共沉淀質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染海馬神經(jīng)元細胞　第三十六章　傳遞基因進皮膚的基因槍技術(shù)　第三十七章　優(yōu)化體外哺乳動物細胞的電轉(zhuǎn)染　第三十八章　用于小鼠胚胎內(nèi)高效基因轉(zhuǎn)遞的子宮內(nèi)微電穿孔技術(shù)　第三十九章　體內(nèi)傳輸基因的lipoplex和LPD納米顆粒　第四十章　用于系統(tǒng)傳遞基因的靶向電中性脂質(zhì)囊泡　第四十一章　HVJ脂質(zhì)體和HVJ包裝載體　第四十二章　用于基因傳遞的聚賴氨酸共聚物　第四十三章　用于靶向基因傳遞的PEI納米顆?！〉谒氖恼隆∮糜诤怂醾鬟f的含環(huán)糊精的聚陽離子　第四十五章　用B型肝炎病毒外殼L蛋白制作的生物納米膠囊　第四十六章　用于體外哺乳動物細胞轉(zhuǎn)染的固體脂質(zhì)納米顆粒　第四十七章　PEG化的聚左旋賴氨酸和DNA的納米顆?！〉谒氖苏隆∮糜诤怂醾鬟f的水溶性脂聚體及脂肽　第四十九章　用于DNA傳遞的陽離子多糖　第五十章　用于持續(xù)釋放編碼血小板源生長因子和透明質(zhì)酸合成酶2質(zhì)粒DNA的交聯(lián)透明質(zhì)酸基質(zhì)和薄膜　第五十一章　線性聚乙烯亞胺：合成及體外和體內(nèi)轉(zhuǎn)染操作　第五十二章　用于基因傳遞的蛋白質(zhì)納米球：明膠納米顆粒的制備和體外轉(zhuǎn)染　第五十三章　水泡性口炎病毒G蛋白結(jié)合物　第五十四章　篩選聚合物轉(zhuǎn)染試劑的高通量方法　第五十五章　基于聚乳酸和聚乙二醇的納米基因載體　第五十六章　生物可降解的納米顆?！〉谖迨哒隆∞D(zhuǎn)座子介導(dǎo)的小干擾RNA傳遞：“睡美人”轉(zhuǎn)座子　第五十八章　用展示TAT轉(zhuǎn)導(dǎo)域的λ噬菌體來高效輸送DNA進哺乳動物細胞　第五十九章　細胞穿透肽介導(dǎo)的肽核酸寡聚體傳送第三篇　轉(zhuǎn)基因表達的調(diào)控　第六十章　利用位點特異的DNA重組方法誘發(fā)基因組的條件突變　第六十一章　在哺乳動物細胞中表達和鑒定核酶及短發(fā)夾RNA　第六十二章　米非司酮誘導(dǎo)的基因調(diào)節(jié)系統(tǒng)　第六十三章　二聚體介導(dǎo)的基因表達調(diào)控　第六十四章　RheoSwitch系統(tǒng)：基于蛻皮激素受體的可被合成小分子配體誘導(dǎo)的高靈敏基因調(diào)節(jié)系統(tǒng)　第六十五章　嗜菌體矱C31整合酶介導(dǎo)的位點特異性整合　第六十六章　利用模塊裝配方法構(gòu)建鋅指核酸酶以位點特異的方式操作基因組第四篇　基因和載體轉(zhuǎn)運的專門技術(shù)　第六十七章　基于細菌人工染色體的人類人工染色體的重新裝配　第六十八章　利用高壓注射技術(shù)轉(zhuǎn)運裸DNA　第六十九章　用特洛伊木馬脂質(zhì)體進行可穿過血腦屏障的非病毒基因轉(zhuǎn)移　第七十章　聲穿孔：一種將基因?qū)腚u胚的有效技術(shù)　第七十一章　通過微注射操作哺乳動物細胞的基因　第七十二章　磁力轉(zhuǎn)染　第七十三章　用于光指導(dǎo)的基因傳遞的光化學(xué)內(nèi)化技術(shù)　第七十四章　原核顯微注射技術(shù)　第七十五章　由沉默慢病毒載體產(chǎn)生的基因下調(diào)小鼠附錄　注意索引圖版

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