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出版者:Chapman & Hall/CRC Taylor & Francis Group

作者:Tramontano, Anna

出品人:

页数:173

译者:

出版时间:

价格:509.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9781584885696

丛书系列:

图书标签:

• 生物信息学
• 计算生物学
• 基因组学
• 蛋白质组学
• 序列分析
• 算法
• 数据挖掘
• 生物统计学
• 系统生物学
• 进化生物学

基因组的奥秘：现代分子生物学的基石 一本关于生命复杂性、前沿实验技术和数据驱动决策的权威指南 作者： [请在此处填写真实的作者姓名] 出版社： [请在此处填写真实的出版社名称] ISBN： [请在此处填写真实的ISBN] --- 内容简介： 《基因组的奥秘：现代分子生物学的基石》并非一本侧重于计算方法的专著，而是一部深入探讨当代生命科学核心原理、实验范式和基础理论构建的综合性教材。本书旨在为生命科学、生物技术、医学预科以及相关交叉学科的高年级本科生和研究生提供一个坚实的基础，使他们能够理解并驾驭当前生物学研究中最为关键的实验技术、理论框架和数据解释能力，尤其侧重于那些不依赖于或不直接教授生物信息学算法和数据库操作的领域。 本书分为五个核心部分，层层递进，构建起对现代生命体运作机制的宏观理解和微观洞察。 --- 第一部分：分子层面的生命基础（The Molecular Foundation） 本部分将重点回顾和深化读者对生命分子单元的理解，着重于其结构、功能和动态平衡，而非数据处理。 第一章：蛋白质的结构与功能动力学 本章深入探讨蛋白质折叠的物理化学原理，包括疏水作用、范德华力、氢键和离子键在三维结构形成中的作用。我们将详细分析一级、二级、三级和四级结构的决定性因素。讨论超越静态结构的“动态结构生物学”概念，例如变构调控、分子机器（如核糖体、ATP合酶）的工作机制，以及蛋白质与配体结合的生化动力学分析（Kd, Kon, Koff值的实验测定方法，如SPR和ITC，而非计算预测）。 第二章：核酸的化学与稳定性 侧重于DNA和RNA的化学修饰、拓扑结构（如超螺旋、拓扑异构酶的作用）及其对基因组稳定性的影响。我们将详细阐述碱基错配修复机制的生化路径，聚焦于关键酶（如DNA聚合酶、内切酶）的活性位点化学。对于RNA，重点在于其作为催化剂（核酶）的角色，以及信使RNA、转运RNA、非编码RNA在细胞质中的成熟和降解过程的生化调控。 第三章：膜与信号转导的生化级联 本章详述细胞膜的流体镶嵌模型及其脂质成分如何影响膜蛋白的活性。重点剖析细胞表面受体（如G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体）激活后，细胞内信号分子（如cAMP, IP3, Ca2+）如何通过多步酶促反应传递信号。本章强调这些级联反应的放大效应和反馈调控的经典生化模型。 --- 第二部分：基因表达的调控艺术（The Art of Gene Regulation） 本部分聚焦于基因在时间和空间上如何精确控制表达水平，从染色质结构到翻译后的修饰。 第四章：染色质高级结构与表观遗传标记 深入研究真核生物基因组的组织方式，包括核小体组装、组蛋白修饰（乙酰化、甲基化、磷酸化）的酶学基础。重点介绍组蛋白修饰的“阅读器”、“写入器”和“擦除器”蛋白家族的功能和相互作用。讨论DNA甲基化在转座子抑制和基因沉默中的生物化学机制。 第五章：转录调控的分子开关 详细分析RNA聚合酶复合体的组装、启动子识别和转录起始过程。本章对比原核生物和真核生物转录因子的结合特异性，以及如何通过增强子/沉默子元件调控远端调控区的活性。讨论转录偶联的现象，例如RNA剪接过程与转录延伸速度的相互影响。 第六章：RNA加工、运输与降解 本章详述前体mRNA的剪接机制，包括小核核糖核蛋白（snRNP）的催化作用和可变剪接的分子基础。讨论mRNA出核的必要步骤，以及mRNA在细胞质中的半衰期调控，包括非编码RNA（如miRNA）对靶标mRNA降解或抑制翻译的精确控制机制。 --- 第三部分：实验生物学的核心技术（Cornerstone Experimental Methodologies） 本部分详细介绍支撑现代生物学发现的经典和前沿实验技术，强调实验设计和结果解读的生物物理学基础。 第七章：分离与纯化技术 详尽描述用于分离和纯化蛋白质、核酸和细胞器的技术。包括不同类型的色谱法（亲和层析、离子交换层析、分子筛层析）的物理原理，电泳技术（SDS-PAGE, 2D凝胶）在评估纯度和分子量方面的应用。重点介绍酶动力学实验中如何设置对照和进行数据拟合。 第八章：结构生物学的成像技术 本章主要介绍获取分子三维结构的核心技术，避免计算重建细节。深入讲解X射线晶体学的衍射原理、数据收集和初步解析过程。详细阐述冷冻电子显微镜（Cryo-EM）的关键技术挑战、图像采集和2D/3D重建的物理基础，以及核磁共振波谱（NMR）在溶液中动态结构研究中的应用。 第九章：体内与体外基因操作的生化原理 本章聚焦于基因编辑技术（如CRISPR-Cas9系统）的分子机制——识别、切割和修复。详细阐述重组DNA技术中限制性内切酶的识别序列、连接酶的化学性质，以及聚合酶链式反应（PCR）的温度循环依赖性酶促反应。 --- 第四部分：细胞周期的调控与疾病（Cell Cycle Control and Pathophysiology） 本部分将理论知识应用于理解细胞生命的关键事件，特别是疾病状态下的失调。 第十章：细胞增殖与凋亡的分子调控 详述细胞周期检查点（G1/S, G2/M）如何由CDK/周期蛋白复合体驱动，以及关键调控蛋白（如p53, Rb）的磷酸化状态如何决定细胞命运。深入探讨凋亡的内源性和外源性通路，重点分析Bcl-2家族蛋白的结构相互作用及其在细胞死亡执行中的作用。 第十一章：免疫应答的分子基础 阐述适应性免疫系统的起源：抗体（免疫球蛋白）的可变性如何通过V(D)J重组的生化机制产生。讨论T细胞受体（TCR）的激活，以及抗原提呈细胞在分子水平上如何与淋巴细胞相互作用，激活下游信号通路。 第十二章：分子病理学：失调的信号网络 本章分析常见疾病（如癌症、神经退行性疾病）如何源于核心分子通路的中断。例如，癌基因的激活和抑癌基因的失活如何导致关键激酶的持续活性。讨论蛋白质错误折叠（如淀粉样变性）的生化聚集机制，及其对细胞功能的破坏。 --- 第五部分：系统生物学与未来展望（Systems View and Future Directions） 本部分探讨如何将离散的分子知识整合起来，形成对复杂系统的整体理解，但不涉及大规模的计算建模。 第十三章：酶促反应网络的整合视图 本章关注代谢通路，如糖酵解和三羧酸循环，如何通过底物和产物的相互作用形成相互耦合的反馈回路。强调代谢物流（Flux）的概念，及其在细胞能量稳态中的调控地位，而非网络拓扑结构。 第十四章：实验设计、可重复性与科学伦理 最后，本章回归到科学方法论的核心。探讨如何设计严格的对照实验，如何评估实验结果的统计学显著性（侧重于实验设计层面的考量，而非特定统计软件的使用）。讨论数据管理、试剂验证以及确保实验可重复性的重要性，为未来的独立研究奠定坚实的科学素养。 --- 本书的重点在于“为什么”（分子机制）和“如何做”（实验操作和原理），而非“如何计算”。它为学生提供了一个深厚的生物化学、细胞生物学和分子遗传学背景，是理解任何后续高级生物学研究（无论是否涉及计算）的必备阶梯。读者将掌握描述生命过程的精确语言，理解实验数据的生物学意义，并具备批判性评估前沿发现的能力。

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