基因的分子生物學

前言

　　《基因的分子生物學》是以其作為《普通遺傳學》第二版的配套教材為目的編寫的。全書分七章，第一章基因的結(jié)構(gòu)及組織特征是對基因特征的概述，也可看做是全書內(nèi)容的導論，以后各章則是基因分子生物學的各論，包括原核生物基因表達及其調(diào)控、真核生物基因表達及其調(diào)控、基因重組的分子基礎和轉(zhuǎn)座因子、基因表達與發(fā)育、基因與癌及對細胞增殖的調(diào)控、基因操作及其應用等內(nèi)容?！　≡诰帉戇^程中，我們盡可能引入了在基因研究方面的最新成果。名詞、術(shù)語盡量采用標準名詞和《英漢生物學詞匯》（科學出版社，1997）中收錄的詞條，但對少數(shù)標準詞匯中過時或錯誤的名詞作了修正，如“operon”和“operator”在標準詞匯中分別被譯為“操縱子”和“操縱基因”，本書則采用了孫乃恩、孫東旭、朱德熙編著的《分子遺傳學》中的譯名“操縱元”和“操作子”。有些名詞如“dimorphicgene”、“cryptomorphicgene”、“chaperonin”等在上述詞典中均無相應譯名，但在網(wǎng)絡如“google‘’上均可查到英文名，它們在本書中則分別被譯為“二型蛋白基因”、“隱形蛋白基因”和“伴侶蛋白寧”等。這些譯法如果有誤，待今后有了統(tǒng)一的名稱后，再予以更正?！　”緯m合對遺傳學基礎知識要求較高的專業(yè)如生命科學、植物科學、動物科學、生物技術(shù)等專業(yè)的本科生在修完《普通遺傳學》內(nèi)容的基礎上進一步學習，課堂講授按60學時分配為宜?！　”緯c《普通遺傳學》組成一套系列教材。參加此次遺傳學系列教材修訂工作的人員有山東農(nóng)業(yè)大學王洪剛、南京農(nóng)業(yè)大學馬正強、中國農(nóng)業(yè)大學趙興波、華中農(nóng)業(yè)大學楊業(yè)華、華中農(nóng)業(yè)大學余四斌，張?zhí)煺妗⑻茽N明、劉榜、儲存艮、趙書紅、余梅仍是這套系列教材的編寫成員。　　雖然這套遺傳學教材在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上都作了較大的調(diào)整和充實，但由于編者的水平有限，不足之處在所難免，還望有關(guān)專家和廣大讀者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

　　《基因的分子生物學》體統(tǒng)闡述基因的結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)節(jié)表達機理以及基因突變、重組的分子基礎和基因的操作的基本理論與方法?！痘虻姆肿由飳W》共7章，論述基因的結(jié)構(gòu)特征與組織、原核生物和真核生物基因的調(diào)節(jié)表達、基因重組的分子基礎等內(nèi)容。

書籍目錄

1.基因的結(jié)構(gòu)及組織特征1.1 基因的一般結(jié)構(gòu)特征1.1.1 轉(zhuǎn)錄單位1.1.2 基因間的間隔序列1.1.3 基因的調(diào)控序列1.1.4 割裂基因1.2 基因結(jié)構(gòu)的變異類型1.2.1 二型蛋白基因1.2.2 隱形蛋白基因1.2.3 隱密基因1.2.4 分段基因1.2.5 復合基因1.3 基因的組織1.3.1 操縱元1.3.2 重復基因與基因家族1.3.3 重疊基因2.原核生物基因表達的調(diào)控2.1 細菌基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯2.1.1 與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)2.1.2 轉(zhuǎn)錄起始、延伸與終止2.1.3 翻譯調(diào)控2.2 操縱元的結(jié)構(gòu)與表達調(diào)節(jié)2.2.1 操縱元表達調(diào)節(jié)的一般模型2.2.2 乳糖操縱元的負調(diào)控和正調(diào)控誘導表達2.2.3 色氨酸操縱元與弱化2.3 原核生物基因表達的時空調(diào)節(jié)2.3.1 轉(zhuǎn)錄的總體調(diào)控2.3.2 核糖體蛋白操縱元表達的自動調(diào)節(jié)2.3.3 熱激蛋白合成的調(diào)節(jié)2.3.4 λ噬菌體感染期間轉(zhuǎn)錄的調(diào)控3.真核生物基因表達的調(diào)控3.1 DNA與染色質(zhì)3.1.1 組蛋白與染色質(zhì)3.1.2 著絲粒與衛(wèi)星DNA3.1.3 端粒3.1.4 分散的高度重復DNA3.1.5 細胞分裂中期的染色體骨架3.2 基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控信號3.2.1 轉(zhuǎn)錄酶3.2.2 轉(zhuǎn)錄的調(diào)控信號3.3 轉(zhuǎn)錄起始及轉(zhuǎn)錄因子3.3.1 轉(zhuǎn)錄機器與轉(zhuǎn)錄活化3.3.2 RNA聚合酶Ⅱ的基因特異性轉(zhuǎn)錄因子3.3.3 RNA聚合酶Ⅱ的基因特異性轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)3.3.4 轉(zhuǎn)錄活化子的作用機制3.3.5 影響轉(zhuǎn)錄的其他因素3.4 轉(zhuǎn)錄子的加工3.4.1 mRNA帽子的形成3.4.2 RNA3端加工及多聚A尾巴形成3.4.3 內(nèi)含子的切割3.4.4 轉(zhuǎn)錄子的可變剪接3.4.5 其他RNA加工機制3.5 翻譯調(diào)控3.5.1 蛋白質(zhì)合成的起始3.5.2 翻譯延伸和終止3.5.3 卵母細胞mRNA的翻譯調(diào)節(jié)3.5.4 tRNA、tcRNA與翻譯調(diào)控4.基因重組的分子基礎及轉(zhuǎn)座因子遺傳重組4.1 普遍性重組4.1.1 DNA重組的斷裂愈合模型4.1.2 霍利迪遺傳重組模型4.1.3 基因轉(zhuǎn)變4.1.4 參與重組的酶和蛋白質(zhì)4.2 酵母交配型蓋合的轉(zhuǎn)換4.2.1 酵母交配型基因的結(jié)構(gòu)4.2.2 酵母交配型轉(zhuǎn)變的重組機制4.3 發(fā)育期間免疫球蛋白基因的重組4.3.1 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)和功能4.3.2 免疫球蛋白基因片段的重組機制4.4 錐蟲表面蛋白基因的重組4.4.1 錐蟲的表面抗原4.4.2 錐蟲表面抗原的重組4.5 原核生物的轉(zhuǎn)座因子4.5.1 插入序列4.5.2 復合轉(zhuǎn)座子4.5.3 細菌轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座機制4.5.4 細菌染色體和Mu轉(zhuǎn)座子的位點專一性重組4.6 真核生物中的轉(zhuǎn)座子4.6.1 玉米的控制因子類轉(zhuǎn)座子4.6.2 酵母和果蠅中的轉(zhuǎn)座子4.7 反轉(zhuǎn)錄病毒與反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子4.7.1 反轉(zhuǎn)錄病毒的特征4.7.2 反轉(zhuǎn)錄病毒的復制4.7.3 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子4.7.4 轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座和染色體突變5.基因操作及其應用5.1 基因克隆5.1.1 基因操作的工具酶5.1.2 載體5.1.3 PCR技術(shù)5.1.4 目的基因的克隆與鑒定5.2 真核生物基因組分析5.2.1 基因組遺傳圖譜的構(gòu)建5.2.2 基因組物理圖譜的構(gòu)建5.2.3 功能基因組學5.2.4 比較基因組學5.3 動植物轉(zhuǎn)基因與基因治療5.3.1 轉(zhuǎn)基因植物5.3.2 轉(zhuǎn)基因動物5.3.3 基因治療5.3.4 基因芯片6.基因表達與發(fā)育6.1 基因控制發(fā)育的方式6.1.1 發(fā)育階段的時間決定6.1.2 基因控制發(fā)育的方式6.1.3 Wnt基因家族與發(fā)育調(diào)控6.2 高等真核生物發(fā)育階段的基因調(diào)控6.2.1 果蠅中編碼體型決定因子的基因6.2.2 果蠅的toll基因與形態(tài)發(fā)生梯度6.2.3 果蠅器官分化的同源異型基因6.2.4 分化的反式?jīng)Q定6.2.5 細胞質(zhì)定子6.2.6 植物花芽分化的同源異型基因6.3 發(fā)育期間基因表達的調(diào)節(jié)方式6.3.1 基因表達在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控6.3.2 基因表達在翻譯水平上的調(diào)節(jié)6.3.3 基因表達的翻譯后調(diào)節(jié)6.3.4 基因表達的細胞、組織和器官特異性6.3.5 脊椎動物珠蛋白基因表達的發(fā)育階段調(diào)節(jié)6.4 基因表達與性別決定6.4.1 果蠅性別對基因表達的調(diào)節(jié)6.4.2 基因表達與哺乳動物性別決定6.4.3 基因組印記6.5 發(fā)育期間環(huán)境條件對基因表達的調(diào)節(jié)6.5.1 半乳糖對酵母基因表達的調(diào)節(jié)6.5.2 外源激素對基因表達的調(diào)節(jié)6.5.3 熱激效應對基因表達的調(diào)節(jié)6.5.4 光照對植物基因表達的調(diào)節(jié)6.5.5 缺氧對植物基因表達的調(diào)節(jié)7.基因?qū)毎鲋澈图毎劳龅恼{(diào)控7.1 細胞增殖的機制7.1.1 細胞周期蛋白及依賴于細胞周期蛋白的蛋白質(zhì)激酶7.1.2 細胞周期的調(diào)控7.2 細胞程序死亡的機制7.2.1 細胞程序死亡的途徑7.2.2 線蟲的細胞程序死亡7.3 細胞增殖和細胞死亡的調(diào)控7.3.1 細胞內(nèi)信號7.3.2 細胞外信號7.3.3 3腫瘤抑制基因與細胞周期和細胞程序死亡7.4 基因表達與癌癥7.4.1 癌細胞的特征7.4.2 癌發(fā)生的原因參考文獻中英文索引

章節(jié)摘錄

　　5.3.3 基因治療　　1990年美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的科學家用ADA（腺苷酸脫氨酶）基因治愈了一位ADA基因缺陷的4歲女童，掀起了基因治療研究的熱潮?；蛑委煟╣enetherapy）是指將人的正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導人人體靶細胞，以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用，從而達到治療疾病目的的生物醫(yī)學新技術(shù)?；蛑委煹陌屑毎饕譃閮纱箢悾后w細胞和生殖細胞，目前開展的基因治療只限于體細胞。基因治療目前主要是治療那些對人類健康威脅嚴重的疾病，包括：遺傳?。ㄈ缪巡　⒛倚岳w維病、家庭性高膽固醇血癥等）、惡性腫瘤、心血管疾病、感染性疾?。ㄈ鏏IDS、類風濕等）。　　廣義的基因治療是指利用基因藥物的治療，而通常說的狹義的基因治療是指用完整的基因進行基因替代治療，一般用DNA序列。主要的治療途徑是體外基因治療，即在體外用基因轉(zhuǎn)染病人靶細胞，然后將經(jīng)轉(zhuǎn)染的靶細胞輸入病人體內(nèi)，最終給予病人的療效物質(zhì)是基因修飾的細胞，而不是基因藥物?；蛩幬锊坏捎糜谥委熂膊?，而且可用于預防疾病。這類基因藥物制作方法簡單易行，發(fā)展迅速，新型基因藥物不斷產(chǎn)生?，F(xiàn)在大部分基因治療臨床試驗都是體外基因治療，即先從病人體內(nèi)獲得某種細胞（例如T淋巴細胞）進行培養(yǎng)，在體外完成基因轉(zhuǎn)移后，篩選成功轉(zhuǎn)移的細胞擴增培養(yǎng)，然后重新輸入患者體內(nèi)。這種方法雖然操作復雜，但效果較為可靠。同時，科學家們也設計出直接往人體組織細胞中轉(zhuǎn)移基因的體內(nèi)基因治療法，例如，1994年美國科學家利用經(jīng)過修飾的腺病毒為載體，成功地將遺傳性囊性纖維化病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織中，起到治療效果。5.3.3.1基因疫苗法基因疫苗指的是DNA疫苗，即將編碼外源性抗原的基因插入到含真核表達系統(tǒng)的質(zhì)粒上，然后將質(zhì)粒直接導人人或動物體內(nèi)，讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白，誘導機體產(chǎn)生免疫應答。抗原基因在一定時限內(nèi)的持續(xù)表達，不斷刺激機體免疫系統(tǒng)，使之達到防病的目的?！　』蛞呙绫环Q之為第三代疫苗，自1993年問世后，在短短的5年中發(fā)展迅速。

圖書封面

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