Essential Stem Cell Methods pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lanza, Robert, Dr. (EDT)/ Klimanskaya, Irina, Dr. (EDT)

出品人:

页数:630

译者:

出版时间:2009-5

价格:557.00元

装帧:

isbn号码:9780123750617

丛书系列:

图书标签:

• Stem Cells
• Cell Culture
• Biotechnology
• Molecular Biology
• Laboratory Techniques
• Regenerative Medicine
• Cell Differentiation
• Assay Development
• Protocols
• Life Science

基因编辑的精密艺术：从基础原理到前沿应用 本书深入剖析了当前基因编辑领域最令人振奋的技术和方法，旨在为研究人员提供一份全面而实用的操作指南。我们不仅仅关注理论框架，更侧重于实际操作中的关键步骤、潜在挑战以及规避策略。本书将带您领略基因编辑从概念到实现的完整旅程，揭示其在生命科学研究和未来医学中的无限可能。 第一部分：CRISPR-Cas9 体系的精细调控 CRISPR-Cas9 作为当下基因编辑的“瑞士军刀”，其精准度和易用性革新了生命科学的研究范式。本部分将首先详述 CRISPR-Cas9 系统的核心组成部分：Cas9 核酸内切酶和引导 RNA (gRNA)。我们将深入探讨不同来源的 Cas9 蛋白（如 Streptococcus pyogenes 的 SpCas9，Staphylococcus aureus 的 SaCas9 等）在活性、脱靶效应及递送效率方面的差异，并提供选择和优化的指导。 引导 RNA 的设计是确保靶向特异性的关键。我们将详细介绍设计软件和算法，讲解如何优化 sgRNA 序列，最大程度地提高结合亲和力和剪切效率，同时最小化脱靶风险。此外，对于复杂的基因组编辑需求，我们还将介绍双向引导 RNA (dual-gRNA) 和人工核酸酶 (TALENs, ZFNs) 等替代策略，并阐述其在克服 CRISPR-Cas9 局限性方面的优势。 递送策略的优化是实现高效基因编辑不可或缺的一环。本书将系统梳理目前主流的递送方法，包括： 病毒载体介导的递送： 重点介绍腺相关病毒 (AAV) 和慢病毒等，分析其在不同细胞类型和体内递送中的应用前景，以及如何通过改造病毒载体提高编辑效率和安全性。 非病毒载体递送： 详细阐述脂质纳米颗粒 (LNPs)、聚合物纳米颗粒、电穿孔、显微注射等技术，分析它们在体内外应用的优劣，并提供针对不同实验场景的优化建议。 基于质粒的瞬时转染： 讲解如何优化质粒结构和转染条件，以获得最佳的编辑效果。 除了直接的基因敲除，我们还将深入探讨基因编辑在精确基因校正、点突变引入、插入或删除特定序列等方面的应用。例如，如何通过同源重组修复 (HDR) 途径实现精确的碱基替换或基因插入，以及如何利用多种 gRNA 组合实现大片段的插入或删除。 第二部分：基因编辑的“第二代”工具集 CRISPR 技术的不断演进催生了一系列更精细、更强大的基因编辑工具。本部分将聚焦于这些“第二代”工具，拓展您的编辑视野。 碱基编辑器 (Base Editors, BEs)： BEs 能够将单个碱基直接转化为另一种碱基，而无需产生 DNA 双链断裂 (DSBs)。我们将详细介绍不同类型的碱基编辑器，如胞嘧啶碱基编辑器 (CBEs) 和腺嘌呤碱基编辑器 (ABEs)，以及它们各自的适用范围和编辑偏好。本书将提供设计和应用 BEs 的实用技巧，包括优化编辑器组件（如脱氨酶和 Cas9 切割域的突变体）以及评估编辑效率和脱靶效应的策略。 Prime 编辑 (Prime Editing, PE)： PE 是一项更具通用性的基因编辑技术，能够实现无需 DSBs 的精确碱基替换、插入和删除。我们将详细阐述 PE 的工作原理，包括逆转录酶、引导 RNA 和 Cas9 切割域的协同作用。本书将提供 PE 系统的设计要素、逆转录酶的选择以及用于不同编辑类型 (A>T, T>A, C>G, G>C, 插入和删除) 的实验策略。 表观遗传编辑 (Epigenetic Editing)： 表观遗传修饰对基因表达的调控至关重要。本书将介绍如何利用失活的 Cas9 (dCas9) 或 dCas9 的融合蛋白，结合表观遗传调控酶（如甲基转移酶、去甲基化酶、乙酰化酶等），实现对基因启动子区域的特异性表观遗传修饰。我们将讨论如何设计 dCas9-融合蛋白，如何选择靶向序列，以及如何评估表观遗传修饰的效果。 第三部分：基因编辑的质量控制与评估 要确信基因编辑的有效性和特异性，严格的质量控制和准确的评估至关重要。本部分将为您提供一系列实用的检测和分析方法。 脱靶效应的评估： 脱靶效应是基因编辑应用中的一大挑战。我们将详细介绍多种检测脱靶的方法，包括： 计算预测方法： 讲解各种脱靶预测软件的工作原理，以及如何利用生物信息学工具评估潜在的脱靶位点。 PCR- 기반 的检测方法： 介绍 GUIDE-seq, Digenome-seq, CIRCLE-seq 等技术，分析它们的原理、操作流程和优缺点。 全基因组测序 (WGS)： 探讨 WGS 在检测未知脱靶事件方面的作用，以及如何分析 WGS 数据以识别基因组编辑造成的突变。 基因编辑效率的量化： 如何准确评估目标基因的编辑效率？本书将介绍多种方法，包括： 限制性内切酶消化法 (RE digestion)： 适用于编辑改变了酶切位点的场景。 TIDE (Tracking of Indels by Decomposition) 和 ICE (Inference of CRISPR Edits) 等分析软件： 讲解如何通过 Sanger 测序数据分析 Indels 的比例。 数字 PCR (dPCR) 或定量 PCR (qPCR)： 用于精确量化编辑产物。 高通量测序 (NGS)： 结合变异识别算法，对编辑效率进行更全面的评估。 细胞系和动物模型的验证： 在不同的生物模型中验证基因编辑效果。我们将讨论如何设计实验，以确保在细胞系和转基因动物中获得可靠的编辑结果。 第四部分：基因编辑的伦理考量与未来展望 随着基因编辑技术的飞速发展，其在临床应用和人类健康方面的潜力日益凸显，同时也引发了深刻的伦理讨论。本部分将探讨基因编辑在生殖细胞编辑、基因治疗等方面的伦理边界，以及对未来医学发展的影响。我们将审视当前面临的挑战，包括技术成熟度、安全性评估、公平可及性等问题，并展望基因编辑技术在攻克遗传性疾病、癌症治疗、药物研发等领域的广阔前景。 本书的编写旨在为研究人员提供一个坚实的知识基础和动手能力，帮助您在瞬息万变的基因编辑领域取得突破性进展。我们相信，通过掌握这些精密的技术和深刻的理解，您将能够充分发挥基因编辑的巨大潜力，为科学研究和人类健康做出贡献。

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