基因表達分析手冊

前言

　　在20世紀，從發(fā)現(xiàn)DNA作為遺傳物質(zhì)的基本形式、揭示基因的化學和結構本質(zhì)、建立遺傳中心法則到完成人類基因組測序，人類在探索生命奧秘的領域中取得了矚目的成績。盡管應用于絕大多數(shù)生命形式的中心法則表明，遺傳信息是從DNA到信使RNA（mRNA），再到蛋白質(zhì)，但是對具有30億密碼的人類基因組的全部測序，并沒有闡明數(shù)以萬計基因的單向信息流是如何精確編程的。如果把人類基因組一維線性遺傳密碼的完全破譯比作人類登上月球，那么在四維的生物學背景下以基因表達的形式解釋遺傳指令，例如在發(fā)育和疾病過程中，其復雜性和困難程度將是比人類從月球返回地球更富于挑戰(zhàn)性、更令人生畏的任務。　　盡管經(jīng)典遺傳學是研究由單基因編碼蛋白的功能缺失引起的分子疾病的有效方法，但它在諸如癌癥、乙型糖尿病及心臟病等多基因控制的表型研究中卻乏善可陳。事實上，許多基因本身是信號分子，每一個都控制著一系列下游基因的表達。因此，分析差異基因表達或已故RuthSagei‘提出的RNA遺傳學，已經(jīng)成為研究更為復雜的生物系統(tǒng)的一個最切實可行的策略。也許這方面最早成功的先例之一是20世紀70年代末期p53腫瘤抑制蛋白的發(fā)現(xiàn)，當用DNA腫瘤病毒侵染正常細胞時這種蛋白過量表達。后來，雙向蛋白凝膠電泳的發(fā)展繪制了更為完整的胞內(nèi)蛋白表達圖譜。在20世紀80年代早期出現(xiàn)了一些針對mR-NA表達的研究方法，例如差異篩選和消減雜交在基因鑒定方面比雙向蛋白電泳更全面、更靈敏，并且能夠提供更多的信息。MarkDavis和他的同事用這種策略比較T細胞和B細胞mRNA表達的差異時，發(fā)現(xiàn)了T細胞受體，這為通過基因表達的分析來發(fā)現(xiàn)新基因提供了最完美的例子。T細胞受體的成功發(fā)現(xiàn)為生物醫(yī)學研究注入了新的活力，以基因表達分析為基礎策略可用于各種生物學系統(tǒng)的研究。20世紀90年代，人們發(fā)明了若干新的、更為復雜的分子生物學工具，在mRNA水平上全面分析基因表達。這些方法，包括差異顯示（DD）、基因表達的系列分析（SAGE）和DNA微陣列，已經(jīng)應用于基因表達分析的大量研究中。在Medline中，DD、SAGE和DNA微陣列的點擊數(shù)已超過60001其后，這些技術的各種改進，以及集中于體內(nèi)和體外各種水平的基因表達分析的新方法最近已經(jīng)有報道。

內(nèi)容概要

本書代表了全世界200多位基因表達分析領域研究者的集體成就，全面闡述了幾乎每一種分析基因表達的技術和方法，不僅包括轉錄、轉錄后、翻譯和翻譯后水平基因表達的基本背景知識，還包括每種方法的實驗程序以及均衡的、無偏的處理，并盡可能多地囊括了當前可以利用的網(wǎng)絡資源，真可謂現(xiàn)代生物學中這一領域的百科全書。    本書內(nèi)容包括基因表達的基礎理論、樣品制備方法、mRNA的高通量表達方法、蛋白質(zhì)的表達分析、mRNA和蛋白質(zhì)的原位及體內(nèi)分析等，并對生物信息工具和計算機分析方法做了重點介紹。    可供從事基因表達分析工作的科研人員和技術人員參考使用，并可作為高等院校相關專業(yè)教師和研究生的教學參考用書。

書籍目錄

上卷　第1章  基因表達的基本概念　  1.1  引言　  1.2  細胞內(nèi)的轉錄與翻譯　    1.2.1  概述　    1.2.2  轉錄　    1.2.3  翻譯　    1.2.4  小結　  1.3  轉錄調(diào)控　    1.3.1  概述　    1.3.2  mRNA表達譜——轉錄組（transcriptome）　    1.3.3  蛋白質(zhì)表達譜——蛋白質(zhì)組（proteome）　    1.3.4  基因和蛋白質(zhì)的相互作用——互作組（interactome）　    1.3.5  轉錄裝置與核心啟動子　    1.3.6  調(diào)節(jié)啟動子　    1.3.7  增強子  　    1.3.8  基因座控制區(qū)　    1.3.9  基質(zhì)附著區(qū)　    1.3.10  隔絕子　    1.3.11  RIDGE曾強的基因表達區(qū)　    1.3.12  增強子體　    1.3.13  染色質(zhì)　    1.3.14  沉默子元件　    1.3.15  轉錄因子、阻遏因子和輔助阻遏因子　    1.3.16  表觀遺傳學　    1.3.17  概括和總結　  1.4  轉錄后調(diào)控　    1.4.1  概述　    1.4.2  RNA穩(wěn)定性和降解的調(diào)控　    1.4.3  轉錄延伸的調(diào)控　    1.4.4  前體mRNA的差別/可變剪接　    1.4.5  反式RNA剪接　    1.4.6  mRNA轉運的調(diào)控　    1.4.7  定向的細胞  mRNA定位  　  1.4.8  mRNA聚腺苷酸化的調(diào)控　    1.4.9  反式RNA　    1.4.10  RNA編輯　    1.4.11  小結　  1.5  蛋白質(zhì)的翻譯后修飾　    1.5.1  概述  　    1.5.2  蛋白質(zhì)的酶促剪切　    1.5.3  乙?；?   1.5.4  （聚）異戊二烯基化　    1.5.5  甲基化　    1.5.6  硫酸化　    1.5.7  磷酸化　    1.5.8  泛素化　    1.5.9  糖基化　    1.5.10  小結　  1.6  mRNA與蛋白質(zhì)表達的相關性　    1.6.1  概述　    1.6.2  mRNA水平和蛋白質(zhì)的表達：相關性和差異性　    1.6.3  小結　  1.7  持家基因及內(nèi)部和外部的標準　    1.7.1  什么是持家基因　    1.7.2  重要持家基因概述　    1.7.3  其他常用的持家基因　    1.7.4  新確定的維持基因  　    1.7.5  定量方法　    1.7.6  小結　  1.8  不同基因表達技術的分類　    1.8.1  概述　    1.8.2  從單個基因到轉錄組　    1.8.3  分類的方法   　 1.8.4  小結  　  1.9  總結　  1.10  參考文獻　第2章  樣品制備與輔助工具　　2.1　引言　　2.2　細胞和組織的制備　　　2.2.1　免疫法純化細胞　　　2.2.2　差速離心/反向洗脫　　　2.2.3　表面親和層析　　　2.2.4　密度梯度離心　　　2.2.5　流式細胞術　　　2.2.6　組織微分離技術　　　2.2.7　各種細胞的分離和培養(yǎng)技術　　2.3　核酸和蛋白質(zhì)的制備　　　2.3.1　概述　　　2.3.2　總RNA和mRNA的分離　　　2.3.3　分離前RNA的穩(wěn)定性　　　2.3.4　從培養(yǎng)的細胞和組織中制備蛋白質(zhì)樣品　　2.4　總結　　2.5　參考文獻　第3章  mRNA表達的分析方法下卷　第4章  mRNA表達的高通量分析方法　第5章  蛋白質(zhì)表達分析　第6章  原位和體內(nèi)的mRNA及蛋白質(zhì)表達分析方法　第7章  計算方法和生物信息學工具索引

圖書封面

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