現(xiàn)代生命科學(xué)進(jìn)展

內(nèi)容概要

　　生物學(xué)是研究生物體復(fù)雜結(jié)構(gòu)、生理生化代謝和運(yùn)動變化規(guī)律的一門科學(xué)?，F(xiàn)代生物學(xué)正從群體、個體、細(xì)胞和分子的不同層次和多個側(cè)面對生物體進(jìn)行系統(tǒng)的研究。由于現(xiàn)代生物學(xué)的快速發(fā)展，其在自然科學(xué)中的地位變得越來越重要，已經(jīng)成為21世紀(jì)發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、潛力最大的科學(xué)研究領(lǐng)域之一?！　　冬F(xiàn)代生命科學(xué)進(jìn)展》的編寫目的是將現(xiàn)代生物學(xué)的前沿知識以專題的形式介紹給讀者。內(nèi)容不僅包括了對近些年來發(fā)展迅速的學(xué)科的介紹，如基因組學(xué)、分子生態(tài)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、糖生物學(xué)、生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組及蛋白質(zhì)組學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、免疫分子生物學(xué)，還涉及了現(xiàn)代生物學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，如表觀遺傳學(xué)，癌基因與抑癌基因，干細(xì)胞和組織工程，等等?！　⒓訉ｎ}寫作的教師不僅具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，還擁有從事該領(lǐng)域研究的經(jīng)歷。專題作者如下：王麗（第一專題“基因組學(xué)”）、龐勁松和劉寶（第二專題“表觀遺傳學(xué)”）、楊允菲（第三專題“分子生態(tài)學(xué)”）、周義發(fā)（第四專題“糖生物學(xué)概論”）、龐勁松（第五專題“生物信息學(xué)”）、王桂云（第六專題“蛋白質(zhì)組及蛋白質(zhì)組學(xué)”）、胡健（第七專題“發(fā)育生物學(xué)”）、鮑永利（第八專題“抗體工程”）、楊瓊（第九專題“癌基因與抑癌基因”）、朱筱娟（第十專題“干細(xì)胞與組織工程”）?！　∮捎诂F(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展迅速及編寫的時間有限，書中的錯誤和問題在所難免，敬請讀者及時指出，以便修正。

作者簡介

　　王麗，博士.教授.博士生導(dǎo)師。1993年畢業(yè)于東北師范大學(xué)生物系，獲理學(xué)博士學(xué)位。曾在英國劍橋大學(xué)生物化學(xué)系和美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院進(jìn)行科學(xué)研究工作?，F(xiàn)為東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長。曾獲寶鋼教育獎優(yōu)秀教師、吉林省第六批有突出貢獻(xiàn)的中青年專家、吉林省優(yōu)秀專利發(fā)明人、高等學(xué)校省級教學(xué)名師等榮譽(yù)稱號。　　王麗教授主要從事腫瘤細(xì)胞生物學(xué)和植物分子生物學(xué)研究工作。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表研究論文100余篇.參編國際學(xué)術(shù)專著2部，主持國家自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目20余項(xiàng)。獲得國家發(fā)明專利3項(xiàng)、實(shí)用新型專利1項(xiàng)。獲得省部級科學(xué)技術(shù)獎等獎勵5項(xiàng)。培育香雪蘭花卉新品種4個?！　⊥觖惤淌谝恢背袚?dān)本科生和研究生的課程多門，主持和參加教改項(xiàng)目10余項(xiàng).主編和參編教材4部，獲省級教學(xué)成果特等獎等獎項(xiàng)7項(xiàng)。

書籍目錄

第一專題 基因組學(xué)1.1 生物的基因組1.1.1 真核生物基因組1.1.2 原核生物基因組1.2 結(jié)構(gòu)基因組學(xué)1.2.1 人類基因組計(jì)劃的概述1.2.2 人類基因組研究的主要內(nèi)容1.3 功能基因組學(xué)1.3.1 基因組的表達(dá)及其調(diào)控1.3.2 基因組多樣性的研究l_3.3 模式生物體基因組研究1.4 比較基因組學(xué)1.4.1 基因共線性1.4.2 直系同源集簇1.4.3 基因島和基因協(xié)同進(jìn)化1.5 基因組學(xué)研究展望1.5.1 基因組學(xué)與生物學(xué)1.5.2 基因組學(xué)與健康1.5.3 基因組學(xué)與社會1.5.4 熱點(diǎn)研究領(lǐng)域思考題參考文獻(xiàn)第二專題 表觀遺傳學(xué)2.1 表觀遺傳學(xué)的概念、內(nèi)容和研究方法2.1.1 什么是表觀遺傳學(xué)2.1.2 表觀遺傳學(xué)改變對生物體表型的影響2.1.3 表觀遺傳學(xué)研究方法2.2 表觀遺傳學(xué)的發(fā)生機(jī)制2.2.1 DNA甲基化2.2.2 組蛋白修飾2.2.3 染色質(zhì)重塑2.3 表觀遺傳學(xué)的作用方式2.3.1 基因組印跡2.3.2 基因沉默2.3.3 RNA干擾2.3.4 組蛋白密碼2.4 表觀遺傳學(xué)與人類疾病2.4.1 表觀遺傳變異對免疫系統(tǒng)的影響2.4.2 表觀遺傳變異與細(xì)胞癌變2.5 表觀遺傳變異與基因組進(jìn)化2.5.1 DNA甲基化與基因組穩(wěn)定性2.5.2 表觀遺傳學(xué)變異與植物遠(yuǎn)源雜種和異源多倍體物種形成2.6 表觀遺傳學(xué)分子生物學(xué)軟件--DNA甲基化分析工具專題2.6.1 基于引物設(shè)計(jì)功能的軟件2.6.2 CpG島序列分析軟件2.6.3 CpG位點(diǎn)甲基化狀態(tài)作圖軟件思考題參考文獻(xiàn)第三專題 分子生態(tài)學(xué)3.1 分子生態(tài)學(xué)概述3.1.1 分子生態(tài)學(xué)概念的提出3.1.2 分子生態(tài)學(xué)的特點(diǎn)和應(yīng)用前景3.1.3 分子生態(tài)學(xué)的發(fā)展前提與條件3.2 分子生態(tài)學(xué)的幾個重要領(lǐng)域3.2.1 遺傳分子生態(tài)學(xué)3.2.2 病毒分子生態(tài)學(xué)3.2.3 免疫分子生態(tài)學(xué)……第四專題 糖生物學(xué)概論第五專題 生物信息學(xué)第六專題 蛋白質(zhì)組及蛋白質(zhì)組學(xué)第七專題 發(fā)育生物學(xué)第八專題 抗體工程第九專題 癌基因與仰癌基因?qū)W第十專題 干細(xì)胞與組織工程

章節(jié)摘錄

　　1.3.3模式生物體基因組研究在人類基因組的研究中，模式生物體的研究占有極其重要的地位。盡管模式生物體的基因組的結(jié)構(gòu)相對簡單，但是它們的核心細(xì)胞發(fā)育過程和生化通路在很大程度上是保守的。這項(xiàng)研究的意義是：有助于發(fā)展和檢驗(yàn)新的相關(guān)技術(shù)，如大規(guī)模測序、大規(guī)模表達(dá)譜檢驗(yàn)、大規(guī)模功能篩選等；通過比較和鑒定，能夠了解基因組的進(jìn)化，從而加速對人類基因組結(jié)構(gòu)和功能的了解；模式生物體間的比較研究，為闡明基因表達(dá)機(jī)制提供了重要的線索?！　∧壳皩τ诨蚪M總體結(jié)構(gòu)組成方面的知識，主要來源于模式生物體的基因組序列分析。通過對不同物種間基因調(diào)控序列的計(jì)算機(jī)分析，已發(fā)現(xiàn)了一定比例的保守性核心調(diào)控序列，根據(jù)這些序列建立的表達(dá)模式數(shù)據(jù)庫對破譯基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了必要的條件?！　∽R別基因功能最有效的方法，可能是觀察基因表達(dá)被阻斷后在細(xì)胞和整體所產(chǎn)生的表型變化。在這方面，基因剔除方法（knock-out）是一項(xiàng)特別有用的工具。目前，國際上已開展了對酵母、線蟲和果蠅的大規(guī)模功能基因組學(xué)研究，其中進(jìn)展最快的是酵母。歐共體為此專門建立了一個名為EU-RoFAN（EuropeanFunctionalAnalysisNetwork）的研究網(wǎng)絡(luò)。美國、加拿大和日本也啟動了類似的計(jì)劃。　　隨著線蟲和果蠅基因組測序的完成，將來也可能開展對這兩種生物的類似性研究。一些突變株系和技術(shù)體系建立后，不僅能夠成為研究單基因功能的有效手段，而且為研究基因冗余性和基因間的相互作用等深層次問題奠定了基礎(chǔ)。小鼠作為哺乳動物中的代表性模式生物，在功能基因組學(xué)的研究中具有特殊的地位。同源重組技術(shù)可以破壞小鼠的任何一個基因，這種方法的缺點(diǎn)是費(fèi)用高。利用點(diǎn)突變、缺失突變和插入突變造成的隨機(jī)突變是另一個可能的途徑。對于人體細(xì)胞而言，建立反義寡核苷酸和酶瞬間阻斷基因表達(dá)的體系可能更加合適。蛋白質(zhì)水平的剔除術(shù)也許是說明基因功能最有力的手段。利用組合化學(xué)方法有望生產(chǎn)出化學(xué)剔除試劑，用于激活或失活各種蛋白質(zhì)?！　】傊?，模式生物體的基因組計(jì)劃為人類基因組的研究提供了大量的信息。今后，模式生物體的研究方向是建立將人類基因組8～10萬個編碼基因的大部分轉(zhuǎn)化為已知生化功能的多成分核心機(jī)制。而要獲得每一種人類進(jìn)化保守性核心機(jī)制的精細(xì)途徑，以及它們的紊亂導(dǎo)致疾病的各種途徑的知識，將只能來自對人類自身的研究。

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