《現(xiàn)代分子生物學教程》沿著分子生物學的發(fā)展歷程,對分子生物學研究的主要內(nèi)容進行了系統(tǒng)的歸納總結(jié),以此期望為學生提供“一站到位”的教學服務。解析核酸、蛋白質(zhì)、糖類等生物分子的結(jié)構(gòu)和功能,并在亞細胞、細胞水平上闡釋各自的生物學意義是傳統(tǒng)分子生物學研究的內(nèi)容。而現(xiàn)代分子生物學則在繼承傳統(tǒng)的基礎上,又更加注重了對生物大分子在DNA復制、損傷修復、基因重組、轉(zhuǎn)錄、翻譯、多肽折疊、基因表達調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導、細胞周期調(diào)控等主要分子過程中所具有的功能及其彼此之間相互作用的研究,標志著現(xiàn)代分子生物學已經(jīng)進入到整合分子生物學時代。不僅如此,現(xiàn)代分子生物學的研究領域也在不斷擴展,從原先對少數(shù)基因功能的研究擴展到對整個基因組內(nèi)眾多基因表達調(diào)控的研究;從對單一或少數(shù)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的研究拓展到對整個細胞內(nèi)蛋白質(zhì)表達與功能的研究,而且,已有的研究范圍逐步得到升級,并因此催生了現(xiàn)代基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等,使現(xiàn)代分子生物學研究逐步進入到系統(tǒng)分子生物學階段。 《現(xiàn)代分子生物學教程》不僅適合作為不同層次大學和科研機構(gòu)有關專業(yè)學生的專業(yè)教材,同時,也可以作為相關專業(yè)學生分子生物學基礎課教材。
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目錄
前言
第一篇 分子生物學起源
第一章 分子生物學簡史 1
第二章 分子生物學主干知識體系 15
主要參考文獻 22
第二篇 生物大分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
第三章 DNA、RNA和蛋白質(zhì)分子的組成、結(jié)構(gòu)與功能 25
第一節(jié) 生命元素及其化學性質(zhì) 25
第二節(jié) 核酸分子的化學性質(zhì) 31
第三節(jié) RNA世界:細胞內(nèi)的RNA分子 45
第四節(jié) 蛋白質(zhì)分子 48
主要參考文獻 67
第三篇 核酸、基因、核小體、染色體、基因組和基因組學
第四章 核酸與基因 68
主要參考文獻 77
第五章 DNA在生物細胞內(nèi)的存儲 78
主要參考文獻 101
第六章 基因組和基因組學 104
第一節(jié) 基因組 104
第二節(jié) 人類基因組計劃和人類基因組 112
第三節(jié) 基因組中的單核苷多態(tài)性(SNP) 118
第四節(jié) 基因組學 123
主要參考文獻 131
第四篇 DNA活體內(nèi)代謝
第七章 DNA復制 133
第一節(jié) DNA復制的一般過程 133
第二節(jié) 原核生物DNA復制 149
第三節(jié) 真核生物DNA復制 160
第四節(jié) DNA復制過程中的拓撲學變化 166
主要參考文獻 168
第八章 損傷與修復 171
第一節(jié) DNA的損傷及遺傳效應 171
第二節(jié) DNA損傷的修復 183
主要參考文獻 219
第五篇 DNA重組及重排
第九章 同源重組 221
主要參考文獻 249
第十章 其他形式的重排 252
第一節(jié) 位點特異性重組 252
第二節(jié) 轉(zhuǎn)位重組 258
第三節(jié) 非常規(guī)重組 270
主要參考文獻 277
第六篇 基因的表達
第十一章 基因的表達和調(diào)控 280
第一節(jié) 基因轉(zhuǎn)錄 280
第二節(jié) 基因轉(zhuǎn)錄物的加工和修飾 296
主要參考文獻 301
第十二章 基因表達的調(diào)節(jié)控制 303
第一節(jié) 基因表達調(diào)節(jié)控制概論 303
第二節(jié) 原核生物基因在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)控制 306
第三節(jié) 真核生物基因表達調(diào)控 318
主要參考文獻 328
第十三章 蛋白質(zhì)的合成 330
第一節(jié) 核糖體是蛋白質(zhì)翻譯的機器 330
第二節(jié) 蛋白質(zhì)合成過程中氨基酸排列順序的確定——遺傳密碼 339
第三節(jié) 多肽的折疊和修飾 345
主要參考文獻 353
第十四章 轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組學 354
第一節(jié) 轉(zhuǎn)錄組、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組學 354
第二節(jié) 蛋白質(zhì)組學研究常用技術和方法簡介 359
主要參考文獻 364
第七篇 細胞周期、細胞凋亡及其控制
第十五章 細胞周期及其工作機制 365
第一節(jié) 細胞周期概論 365
第二節(jié) 細胞周期的抑制——細胞周期關卡 383
主要參考文獻 396
第十六章 細胞凋亡 398
主要參考文獻 410
索引 411
第一章 分子生物學簡史
盡管分子生物學已經(jīng)占據(jù)現(xiàn)代生命科學的主要位置,但它卻是一門相對年輕的學科。分子生物學起源于二十世紀的三四十年代,在此后的五六十年代才真正成為一門獨立的學科。在這一章里,我們將分別對分子生物學的起源、分子生物學經(jīng)典問題,以及分子生物學的發(fā)展方向加以介紹。
一、分子生物學的起源
1866年,奧地利博物學者、修道士孟德爾在《布魯恩自然科學研究學會學報》(Proceedings of the Brunn Society for Natural History)上發(fā)表了他通過豌豆雜交實驗而得出的兩個遺傳學定律,并推斷生物體內(nèi)存在決定性狀的“遺傳因子”。但遺憾的是,由于這一工作沒能得到內(nèi)格里(K.Naegeli)等“權(quán)威”人士的認同,所以沒有引起人們的注意。
通過連續(xù)觀察豌豆豆莢、花色等特定性狀在親代和子代之間的出現(xiàn)、消失和重新出現(xiàn)的演變,孟德爾總結(jié)出了一套控制這些遺傳性狀的遺傳法則,即經(jīng)典遺傳學獨立分配定律和自由組合定律(遺傳的連鎖定律是由美國遺傳學家摩爾根通過對果蠅的研究提出的)。同時,他也推斷,生物遺傳性狀是由彼此獨立分散的“遺傳單位”(unit of heredity)決定的,這些遺傳單位可以在世代間傳遞,即使有些“遺傳單位”并不能每一代中都以可見的性狀加以表達。實際上,孟德爾所提出的這種遺傳單位就是我們今天了解到的“基因”。可表達的遺傳性狀,即為“顯性”性狀;不表達的性狀則為“隱性”性狀。