基因工程及其分子生物學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　在基因工程分冊(cè)中，加強(qiáng)了對(duì)基因工程原理、外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)過程中所遇到的問題和解決辦法以及相關(guān)的技術(shù)方法的論述：　?。?）對(duì)外源基因在宿主細(xì)胞中高效表達(dá)、分泌表達(dá)，以及基因的融合和融合蛋白的表達(dá)等內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)化和補(bǔ)充。　?。?）對(duì)實(shí)現(xiàn)重組蛋白正確折疊的方法和包涵體變性——復(fù)性的方法作了較為系統(tǒng)的介紹。　?。?）在“幾種真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)”和“分子雜交技術(shù)”的相關(guān)章節(jié)中分別加入了對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物，DNA疫苗和DNA微陣列——基因組芯片等內(nèi)容的介紹?！　。?）在“聚合酶鏈反應(yīng)及其應(yīng)用”章節(jié)中加大了對(duì)常用PCR方法的原理及應(yīng)用的論述。　?。?）將“噬菌體展示技術(shù)”一章改為“各種生物學(xué)展示技術(shù)”。內(nèi)容包括噬菌體展示技術(shù)、細(xì)菌展示技術(shù)、酵母展示技術(shù)、核糖體展示技術(shù)和mRNA展示技術(shù)等基本原理及其應(yīng)用?！　。?）“在基因打靶技術(shù)及其應(yīng)用”章節(jié)中，較系統(tǒng)地介紹了基因打靶技術(shù)的基本原理、組織特異性基因打靶、轉(zhuǎn)座子和RNA干涉與基因敲除等內(nèi)容；并對(duì)常用的細(xì)菌基因敲除方法進(jìn)行了概述。

內(nèi)容概要

作為生物學(xué)科的基礎(chǔ)課，“基因工程”課程使學(xué)生既要了解什么是基因工程，又要了解什么是它的理論基礎(chǔ)。寫這本書的目的是希望給讀者，尤其是想要了解此領(lǐng)域的大同行或小同行，提供一本較精煉的、基本概念清楚且有一定深度的分子生物學(xué)基礎(chǔ)及基因工程的讀本或教材。第2版在原版的基礎(chǔ)上做了較大的補(bǔ)充和修改，并以分子生物學(xué)基礎(chǔ)分冊(cè)和基因工程分冊(cè)的形式出版。    在分子生物學(xué)基礎(chǔ)分冊(cè)中，加強(qiáng)了對(duì)基因工程的分子生物學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的介紹。對(duì)于原核和真核基因在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等水平的表達(dá)調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了較為系統(tǒng)的介紹，并對(duì)其在基因工程操作中的意義做了必要的提示。對(duì)蛋白質(zhì)的折疊和錯(cuò)誤折疊機(jī)制過程加以較精煉的介紹，還對(duì)蛋白質(zhì)的剪接、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其測(cè)定方法，特別是對(duì)蛋白質(zhì)溶液構(gòu)象在研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能中的應(yīng)用，以及在基因工程中對(duì)蛋白質(zhì)產(chǎn)物分析的意義進(jìn)行了介紹。在上述基礎(chǔ)上，對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的其他方面，如轉(zhuǎn)錄衰減作用與基因表達(dá)調(diào)控、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與基因表達(dá)調(diào)控以及RNA干涉的分子機(jī)制與基因沉默等方面作了概述。

作者簡(jiǎn)介

靜國(guó)忠（Jing Guozhong），河北玉田人。畢業(yè)于北京大學(xué)，師從崔之蘭先生。中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資深研究員，中國(guó)科學(xué)院研究生院客座教授。研究工作涉及領(lǐng)域：基因表達(dá)調(diào)控，蛋白質(zhì)及新生肽鏈折疊，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的研究。

書籍目錄

1　遺傳信息的傳遞和分子生物學(xué)的中心法則  1.1　DNA是遺傳信息的主要載體  1.2　RNA是某些噬菌體和病毒的遺傳信息載體  1.3　RNA反轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)改變了對(duì)遺傳信息單向傳遞的認(rèn)識(shí)  1.4　在高等生物中RNA作為信息的載體可從親代傳給子代  1.5  多肽鏈如何折疊成為功能蛋白質(zhì)仍然是一個(gè)沒有解決的問題2　DNA的復(fù)制  2.1　DNA結(jié)構(gòu)的特征  2.2　DNA復(fù)制的一般特點(diǎn)  2.3　原核細(xì)胞DNA的復(fù)制機(jī)器  2.4　真核細(xì)胞DNA的復(fù)制機(jī)器  2.5　DNA重組3　原核、真核生物染色體結(jié)構(gòu)和基因結(jié)構(gòu)的特征  3.1　原核生物染色體結(jié)構(gòu)  3.2　原核生物基因結(jié)構(gòu)特征  3.3　真核生物染色體結(jié)構(gòu)  3.4　真核生物基因結(jié)構(gòu)特征  3.5　真核基因組中DNA序列復(fù)雜性分析4　RNA的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的加工  4.1　RNA合成的基本特征  4.2　與原核生物基因轉(zhuǎn)錄相關(guān)的序列  4.3　原核生物基因轉(zhuǎn)錄起始及調(diào)控  4.4　原核生物基因轉(zhuǎn)錄的延伸和終止  4.5　真核生物基因轉(zhuǎn)錄起始及調(diào)控  4.6　真核生物基因轉(zhuǎn)錄的延伸和終止  4.7　在真核細(xì)胞中mRNA轉(zhuǎn)錄后加工  4.8　RNA編輯  4.9　mRNA功能的質(zhì)量控制和mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)  4.10　反轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄酶5　翻譯及翻譯過程中的調(diào)控  5.1　遺傳密碼  5.2　參與蛋白質(zhì)生物合成的生物大分子及其功能  5.3　蛋白質(zhì)生物合成的過程  5.4　翻譯效率的調(diào)控  5.5　硒代半胱氨酸：是否是蛋白質(zhì)中的第21個(gè)氨基酸　5.6　蛋白質(zhì)翻譯后的修飾和加工6　蛋白質(zhì)的折疊和錯(cuò)誤折疊　6.1　一個(gè)蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定其三維空間結(jié)構(gòu)，即氨基酸序列為蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)編碼  6.2　分子伴侶和折疊酶  6.3　蛋白質(zhì)質(zhì)量控制，蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊和折疊病7　蛋白質(zhì)的剪接  7.1　蛋白質(zhì)剪接的發(fā)現(xiàn)  7.2　蛋白質(zhì)剪接的機(jī)制  7.3　蛋白質(zhì)剪接的應(yīng)用8　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其測(cè)定方法概述  8.1　蛋白質(zhì)分子的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)  8.2　蛋白質(zhì)各級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定9　基因表達(dá)調(diào)控的其他方面  9.1　轉(zhuǎn)錄衰減作用與基因表達(dá)調(diào)控  9.2　信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與基因表達(dá)調(diào)控  9.3　RNA干涉與基因沉默參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1  遺傳信息的傳遞和分子生物學(xué)的中心法則　　基因工程（genetic engineering）或稱重組DNA技術(shù)（recombinant DNA technology）是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一門全新的學(xué)科，是分子生物學(xué)研究理論和實(shí)踐的結(jié)晶。因此，系統(tǒng)地掌握分子生物學(xué)的基本原理，特別是基因表達(dá)及其調(diào)控的分子機(jī)制，對(duì)于學(xué)習(xí)、領(lǐng)會(huì)和貫通基因工程學(xué)是十分重要的，是一個(gè)知其然也知其所以然的必經(jīng)之路。　　1．1  DNA是遺傳信息的主要載體　　在生物進(jìn)化的長(zhǎng)河中，絕大多數(shù)生物選擇了將DNA作為它們的遺傳信息載體。絕大多數(shù)生物的基因組DNA為雙鏈，而一些病毒（如細(xì)菌噬菌體Xl74，Ml3）則以單鏈DNA作為其基因組。在后面的章節(jié)中我們會(huì)看到，無論是（+）單鏈DNA（ss DNA（+）），還是（一）單鏈DNA（ss DNA（一）），其復(fù)制的中間體（復(fù)制型）都是雙鏈DNA。值得指出的是，人們對(duì)什么是遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了從蛋白質(zhì)到DNA的認(rèn)識(shí)過程。如果從Friedrich Miescher在1869年發(fā)現(xiàn)DNA算起，到DNA最終被證明為遺傳物質(zhì)為止，用了80多年的時(shí)間。DNA之所以能成為生物體遺傳信息的載體，是由其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性所決定的。正是這些獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性使得DNA分子能夠更穩(wěn)定地儲(chǔ)存遺傳信息，精確地傳遞遺傳信息，通過突變、遺傳和自然選擇使生物體得以進(jìn)化。與其說生物體選擇了DNA作為其遺傳信息載體，不如說是生物體的進(jìn)化造就了DNA。　　……

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