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编号:47291
生命科学名著Lewin基因X中文版.pdf
http://www.100md.com 2020年11月2日
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    针对对分子生物学和分子遗传学进行了精彩的论述,Lewin 基因X(中文版)包含了基因的结构、序列、组织和表达,它是由21位科学家编写和修正了其各自领域的相关内容,非常全面的一个基因参考书,精品站提供了lewin基因x。

    详细目录

    前言

    关于作者

    第1部分基因和染色体1

    第1章基因是DNA2

    1.1引言3

    1.2DNA是细菌的遗传物质4

    1.3DNA是动物细胞的遗传物质6

    1.4多核苷酸链含有连接含氮碱基的糖磷酸骨架7

    1.5超螺旋影响DNA结构8

    1.6DNA是双螺旋10

    1.7DNA复制是半保留的12

    1.8聚合酶在复制叉处作用于分开的

    DNA链13

    1.9遗传信息可由DNA或RNA提供14

    1.10核酸通过碱基配对进行杂交16

    1.11突变改变DNA序列18

    1.12突变影响单个碱基对或更长序列19

    1.13突变效应可逆转20

    1.14突变集中在热点21

    1.15一些热点来自修饰的碱基22

    1.16一些遗传因子是非常小的23

    1.17小结24

    参考文献25

    第2章基因编码蛋白质27

    2.1引言28

    2.2一个基因编码一条肽链29

    2.3同一基因上的突变不能互补30

    2.4突变可能引起功能的丧失或获得32

    2.5一个基因座可有不同的突变等位基因32

    2.6一个基因座可能会有不止一个野生型等位基因33

    2.7DNA的互换产生重组34

    2.8遗传密码是三联体36

    2.9每一序列具有三种可能的阅读框38

    2.10原核生物基因与其蛋白质呈共线性关系39

    2.11表达一个基因的蛋白质产物需要几个过程40

    2.12蛋白质呈反式作用而DNA上的位点呈顺式作用42

    2.13小结43

    参考文献43

    第3章分子生物学与遗传工程中的方法学44

    3.1引言45

    3.2核酸酶46

    3.3克隆48

    3.4克隆载体可因不同目的而专一化51

    3.5核酸检测54

    3.6DNA分离技术57

    3.7DNA测序60

    3.8PCR和RTPCR62

    3.9印迹方法67

    3.10DNA微阵列70

    3.11染色质免疫沉淀73

    3.12基因敲除和转基因物种74

    3.13小结80

    第4章断裂基因82

    4.1引言83

    4.2断裂基因由外显子和内含子组成84

    4.3外显子和内含子由不同的碱基组成85

    4.4断裂基因的结构是保守的86

    4.5在负选择时外显子序列保守而内含子序列变化多端88

    4.6在正选择时外显子序列变化多端而内含子序列保守89

    4.7基因大小的变化范围很广90

    4.8某些DNA序列编码多种肽链92

    4.9某些外显子与蛋白质功能域等同95

    4.10基因家族成员具有共同的结构96

    4.11遗传信息不完全包含在DNA之中99

    4.12小结100

    参考文献101

    第5章基因组概述103

    5.1引言104

    5.2在不同的分辨率水平绘制基因组图105

    5.3个体基因组呈现广范变化106

    5.4利用RFLP和SNP绘制遗传图108

    5.5真核生物基因组包含非重复DNA序列和重复DNA序列109

    5.6外显子的保守性鉴定真核生物编码蛋白质的基因111

    5.7基因组结构的保守性有助于鉴定基因114

    5.8某些细胞器含有DNA116

    5.9细胞器基因组是编码细胞器蛋白质的环状DNA分子118

    5.10叶绿体基因组编码多种蛋白质和RNA120

    5.11线粒体和叶绿体是通过内共生进化来的121

    5.12小结122

    参考文献122

    第6章基因组序列和基因

    数目125

    6.1引言126

    6.2细菌基因总数的差异可超过一个数量级127

    6.3现已知多种真核生物的基因总数129

    6.4基因有多少不同的类型131

    6.5人类基因数目少于预期133

    6.6在基因组中基因和其他序列的分布135

    6.7Y染色体雄性特异基因136

    6.8有多少基因是必需的138

    6.9真核生物约10000个基因在不同层次广泛表达141

    6.10可以整体测出表达基因的数目143

    6.11小结144

    参考文献145

    第7章成簇与重复147

    7.1引言148

    7.2不等交换使基因簇发生重排150

    7.3编码rRNA的基因形成包括恒定转录单位的串联重复153

    7.4固定的交换使各个重复单元的序列保持完全相同156

    7.5卫星DNA一般位于异染色质中158

    7.6节肢动物卫星DNA具有很短的相同重复160

    7.7哺乳动物卫星DNA由分级的重复序列所组成161

    7.8小卫星序列可用于遗传作图165

    7.9小结167

    参考文献168

    第8章基因组进化169

    8.1引言170

    8.2突变和分选机制使DNA序列进化171

    8.3通过测量DNA序列变异可探查自然选择173

    8.4DNA序列趋异的恒定速率就是分子钟177

    8.5重复序列的趋异度可以度量中性替换率181

    8.6断裂基因怎样进化182

    8.7某些基因组为何如此之大185

    8.8形态复杂性是通过增加新的基因功能进化而来的187

    8.9基因重复在基因组进化中的作用189

    8.10珠蛋白基因簇由重复和趋异形成190

    8.12基因组多倍化(重复)在植物和脊椎动

    物进化中的作用194

    8.13转座因子在基因进化中的作用195

    8.14在突变和基因转换以及密码子使用上的偏爱性196

    8.15小结197

    参考文献198

    第9章染色体201

    9.1引言202

    9.2病毒基因组包装进它们的外壳里203

    9.3细菌基因组是一个拟核结构206

    9.4细菌基因组是超螺旋的208

    9.5真核生物DNA具有附着于支架的环和结构域209

    9.6特殊序列将DNA连接在间期基质上210

    9.7染色质可以分为常染色质和异染色质211

    9.8染色体带型213

    9.9灯刷染色体侧环向外延伸214

    9.10多线染色体形成横纹216

    9.11多线染色体在基因表达位点出现染色体疏松217

    9.12真核生物细胞染色体是一种分离装置218

    9.13着丝粒局部含有组蛋白H3变异体和重复DNA序列219

    9.14酿酒酵母中的点着丝粒具有必需的DNA短序列221

    9.15酿酒酵母中的着丝粒与蛋白质复合体结合222

    9.16端粒具有简单重复序列223

    9.17端粒封闭染色体末端且在减数分裂的染色体配对中起作用224

    9.18端粒由核糖核蛋白酶合成226

    9.19端粒是生存必需的228

    9.20小结229

    参考文献230

    第10章染色质233

    10.1引言234

    10.2DNA以核小体串珠方式组织235

    10.3核小体是所有染色质的亚单元238

    10.4核小体是共价修饰的243

    10.5组蛋白变异体产生可变核小体247

    10.6核小体表面的DNA结构变化249

    10.7核小体在染色质纤丝中的途径252

    10.8染色质复制需要核小体的装配254

    10.9核小体是否位于特殊位点257

    10.10在转录过程中核小体被置换和重新装配261

    10.11DNA酶超敏性可检测染色质结构的改变265

    10.12绝缘子是转录不相关的结构域267

    10.13LCR可以调控一个结构域272

    10.14小结274

    参考文献276

    第2部分DNA复制与重组279

    第11章复制子280

    11.1引言281

    11.2复制子可以是线性的或环状的282

    11.3复制起始点可用放射自显影和电泳技术显示284

    11.4细菌基因组通常是单一环状复制子286

    11.5细菌起始点的甲基化调控复制起始287

    11.6复制后起始点可以被阻断288

    11.7古细菌染色体可包含多个复制子290

    11.8每条真核生物细胞染色体包含多个复制子290

    11.9从酵母中分离复制起始点292

    11.10许可因子控制了真核生物的再复制294

    11.11许可因子由MCM蛋白组成295

    11.12D环维持线粒体起始点297

    11.13小结298

    参考文献299

    第12章染色体外复制子301

    12.1引言302

    12.2就复制而言线性DNA末端结构很重要303

    12.3末端蛋白能够在病毒DNA的末端起始复制304

    12.4滚环产生复制子的多联体305

    12.5滚环被用来复制噬菌体基因组307

    12.6通过细菌间的接合转移F因子308

    12.7接合能转移单链DNA309

    12.8植物中的细菌Ti质粒诱发冠瘿病311

    12.9T-DNA携带感染所需的基因313

    12.10T-DNA的转移类似于细菌接合316

    12.11小结318

    参考文献318

    第13章细菌复制与细胞周期的关系320

    13.1引言321

    13.2复制与细胞周期的关系322

    13.3隔膜将细菌分隔成各含一条染色体的子代323

    13.4与分裂或分离有关的基因突变影响细胞形态324

    13.5FtsZ蛋白是隔膜形成所必需的325

    13.6min和noc/slm基因可调节隔膜定位327

    13.7染色体分离可能需要位点专一性重组328

    13.8分隔涉及染色体的分开330

    13.9单拷贝质粒有一个分隔系统331

    13.10质粒不相容性由复制子决定333

    13.11ColE1相容性系统受控于RNA调节物334

    13.12线粒体如何复制和分离337

    13.13小结338

    参考文献339

    第14章DNA复制341

    14.1引言342

    14.2起始:在起始点oriC形成复制叉344

    14.3DNA聚合酶是合成DNA的酶346

    14.4DNA聚合酶有多种核酸酶活性347

    14.5DNA聚合酶控制复制保真度348

    14.6DNA聚合酶具有共同结构350

    14.7两条DNA新链具有不同的合成模式351

    14.8复制需要解旋酶和单链结合蛋白352

    14.9启动DNA合成需要引发353

    14.10前导链和后随链的协同合成355

    14.11DNA聚合酶全酶由多个亚复合体组成356

    14.12箍钳蛋白控制了核心聚合酶和DNA之间的结合357

    14.13连接酶将冈崎片段连接在一起360

    14.14真核生物中不同DNA聚合酶分别负责起始和延伸362

    14.15T4噬菌体为自身提供复制装置365

    14.16跨越损伤修复需要聚合酶置换366

    14.17小结369

    参考文献370

    第15章同源重组与位点专一性重组373

    15.1引言375

    15.2同源重组发生在减数分裂中的联会染色体之间377

    15.3双链断裂启动重组378

    15.4基因转换导致等位基因之间的重组380

    15.5依赖合成链的退火模型382

    15.6非同源末端连接可修复双链断裂382

    15.7单链退火机制在一些双链断裂处发挥作用384

    15.8断裂诱导复制能修复双链断裂384

    15.9减数分裂染色体由联会复合体连接386

    15.10联会复合体在双链断裂后形成387

    15.11配对与联会复合体的形成是两个独立过程390

    15.12chi序列激活细菌RecBCD系统390

    15.13链转移蛋白催化单链同化392

    15.14Holliday连接体必须被解开395

    15.15参与同源重组的真核生物基因397

    15.16特化的重组涉及特异位点401

    15.17位点专一性重组涉及断裂和重接402

    15.18位点专一性重组类似于拓扑异构酶活性403

    15.19λ噬菌体重组发生在整合体中405

    15.20酵母通过开关沉默基因和活性基因座来转换交配型406

    15.21受体MAT基因座启动单向基因转换408

    15.22锥虫中的抗原变异运用同源重组410

    15.23适合于实验系统的重组途径411

    15.24小结414

    参考文献415

    第16章修复系统418

    16.1引言419

    16.2修复系统校正DNA损伤421

    16.3大肠杆菌中的切除修复系统423

    16.4真核生物核苷酸切除修复途径425

    16.5碱基切除修复系统需要糖基化酶427

    16.6易错修复430

    16.7控制错配修复的方向431

    16.8大肠杆菌中的重组修复系统434

    16.9重组是修复复制差错的重要机制435

    16.10真核生物中双链断裂的重组修复437

    16.11非同源末端连接也可修复双链断裂438

    16.12真核生物中的DNA修复与染色质背景有关440

    16.13RecA蛋白引发SOS系统442

    16.14小结445

    参考文献445

    第17章转座因子和反转录病毒449

    17.1引言451

    17.2插入序列是简单的转座因子452

    17.3转座可通过复制和非复制机制产生454

    17.4转座子引起DNA重排455

    17.5复制型转座要经过一个共整合阶段457

    17.6非复制型转座要经过链的断裂与重接458

    17.7玉米转座子会引起断裂与重排460

    17.8玉米中转座子形成几个家族462

    17.9转座因子在杂种劣育中的作用465

    17.10P因子在生殖细胞中被活化466

    17.11反转录病毒生命周期包括类转座事件468

    17.12反转录病毒基因编码多聚蛋白质469

    17.13病毒DNA由反转录产生471

    17.14病毒DNA整合到染色体中474

    17.15反转录病毒能转导DNA序列475

    17.16酵母Ty因子类似反转录病毒477

    17.17黑腹果蝇中存在多种类型的转座因子479

    17.18反转录因子分为三类480

    17.19Alu家族具有许多广泛分布的散在重复序列成员482

    17.20LINE利用内切核酸酶活性产生引发末端483

    17.21小结485

    参考文献487

    第18章体细胞重组与免疫系统中的高变490

    18.1免疫系统:先天免疫和获得性免疫492

    18.2先天免疫应答利用保守的识别分子与信号通路493

    18.3获得性免疫496

    18.4克隆选择作用扩增出可应答给定抗原的淋巴细胞498

    18.5Ig基因由淋巴细胞内多个分散的DNA片段装配而成500

    18.6轻链基因由一次重组事件装配而成502

    18.7重链基因由两次有序重组事件装配而成504

    18.8重组产生广泛的多样性505

    18.9免疫重组需要两类共有序列506

    18.10缺失和倒位可产生V(D)JDNA

    重组507

    18.11有效重排引发等位基因排斥508

    18.12RAG1/RAG2蛋白催化V(D)J基因区段的断开和重接510

    18.13RNA加工可调节早期Ig重链的表达512

    18.14由DNA重组来实施Ig的类型转换513

    18.15CSR涉及NHEJ途径中的一些元件515

    18.16小鼠和人类体细胞(SHM)产生了额外的多样性517

    18.17SHM由AID蛋白?Ung蛋白?错配DNA修复(MMR)装置和损伤DNA合成(TLS)聚合酶导519

    18.18假基因参与鸟类免疫球蛋白的装配520

    18.19B淋巴细胞记忆可以引起快速强烈的次级免疫应答521

    18.20BCR与TCR相关524

    18.21TCR与MHC一起发挥作用525

    18.22主要组织相容性基因座编码一群参与免疫识别的基因527

    18.23小结530

    参考文献532

    第3部分转录与转录后机制539

    第19章原核生物的转录540

    19.1引言542

    19.2转录发生在没有配对的DNA“泡”中并根据碱基互补配对原则进行543

    19.3转录反应的三个阶段545

    19.4细菌RNA聚合酶由多个亚基组成546

    19.5RNA聚合酶全酶包括核心酶和σ因子548

    19.6RNA聚合酶如何发现启动子序列549

    19.7全酶在识别与逃逸启动子的过程中经历了转换反应550

    19.8σ因子通过识别启动子中的特定序列来控制与DNA的结合552

    19.9突变可增强或降低启动子效率554

    19.10RNA聚合酶的多个区域可与启动子DNA直接接触555

    19.11足迹法是一种可用于鉴定RNA聚合酶启动子和DNA蛋白质的相互作用的高分辨率方法558

    19.12在启动子逃逸过程中σ因子与核心RNA聚合酶之间的相互作用发生改变560

    19.13晶体结构提示酶的移动模型561

    19.14停滞的RNA聚合酶可以再次启动563

    19.15细菌RNA聚合酶的终止发生在离散的位点564

    19.16ρ因子如何工作566

    19.17超螺旋是转录的一个重要特征568

    19.18T7噬菌体的RNA聚合酶是一个良好的模型系统569

    19.19σ因子的竞争能调节转录起始570

    19.20σ因子可以组织成几个级联反应572

    19.21芽胞形成由σ因子控制573

    19.22抗终止可以是一个调控事件576

    19.23细菌mRNA的生命周期579

    19.24小结581

    参考文献582

    第20章真核生物的转录587

    20.1引言588

    20.2真核生物的RNA聚合酶由多个亚基组成591

    20.3RNA聚合酶Ⅰ有一个双向启动子592

    20.4RNA聚合酶Ⅲ既使用下游启动子也使用上游启动子594

    20.5RNA聚合酶Ⅱ的起点596

    20.6TBP蛋白是一种通用因子597

    20.7启动子上基础转录装置的装配600

    20.8转录起始后紧随启动子清除和延伸603

    20.9增强子含有能辅助起始的双向元件606

    20.10增强子通过提高启动子附近激活因子的浓度而起作用607

    20.11基因表达和去甲基化有关609

    20.12CpG岛是调控靶标610

    20.13小结612

    参考文献613

    第21章RNA的剪接和加工617

    21.1引言619

    21.2真核生物mRNA的5′端被加帽621

    21.3细胞核内的RNA剪接连接点是各种短序列622

    21.4剪接位点被成对解读624

    21.5前mRNA剪接要经过一个套马索结构625

    21.6snRNA是剪接所必需的626

    21.7前mRNA的定型在剪接途径中的作用628

    21.8剪接体组装途径631

    21.9可变剪接体使用不同的snRNP加工次要类型的内含子634

    21.10前mRNA剪接可能与Ⅱ类自我催化内含子共享剪接机制635

    21.11暂时性和功能性的剪接与基因表达的多个步骤偶联637

    21.12多细胞真核生物的可变剪接是普遍规律640

    21.13剪接可被内含子和外显子的剪接增强子或沉默子所调节643

    21.14反式剪接反应需要短序列RNA645

    21.15经切割和多腺苷酸化产生mRNA的3′端648

    21.16mRNA3′端的加工对于转录终止十分关键650

    21.17组蛋白mRNA3′端的形成需要U7snRNA652

    21.18tRNA剪接切割和重连是分开的两步反应653

    21.19解折叠蛋白应答与tRNA剪接有关656

    21.20rRNA的产生需要切割反应与短序列RNA的参与658

    21.21小结661

    参考文献662

    第22章mRNA的稳定性与定位667

    22.1引言668

    22.2信使RNA是不稳定分子669

    22.3真核生物mRNA始终以mRNP的形式存在671

    22.4原核生物mRNA的降解与多种酶有关672

    22.5大部分真核生物mRNA通过两条依赖于脱腺苷酸化的途径而降解674

    22.6其他降解途径靶向特殊mRNA677

    22.7专一性mRNA的半衰期由mRNA内的序列或结构所控制679

    22.8细胞核监管系统对新合成mRNA进行缺陷检测681

    22.9细胞质监管系统执行mRNA翻译的质量控制683

    22.10某些mRNA能够被特异性地定位于某些细胞区域686

    22.11小结689

    参考文献690

    第23章催化RNA693

    23.1引言694

    23.2Ⅰ类内含子通过转酯反应实现自我剪接695

    23.3Ⅰ类内含子形成特征性二级结构698

    23.4核酶具有各种催化活性700

    23.5有些Ⅰ类内含子编码发起移动的内切核酸酶703

    23.6Ⅱ类内含子可编码多功能蛋白质705

    23.7某些自我剪接内含子需要成熟酶706

    23.8RNA酶P的催化活性来自RNA707

    23.9类病毒具有催化活性707

    23.10RNA编辑发生在个别碱基709

    23.11RNA编辑可由引导RNA指导711

    23.12蛋白质剪接是自我催化的713

    23.13小结715

    参考文献716

    第24章翻译719

    24.1引言720

    24.2翻译过程包括起始?延伸和终止722

    24.3特殊机制控制翻译的精确性724

    24.4细菌中的起始反应需要30S亚基和辅助因子725

    24.5起始反应涉及mRNA和rRNA之间的碱基配对727

    24.6一种特殊的tRNA起始子开始了肽链的合成728

    24.7fMet-tRNAf的使用受IF-2因子和核糖体的调节730

    24.8小亚基扫描查找真核生物mRNA的起始位点731

    24.9真核生物使用由许多起始因子组成的一个复合体733

    24.10延伸因子Tu将氨酰tRNA装入A位736

    24.11肽链转移到氨酰tRNA上738

    24.12易位使核糖体移动739

    24.13延伸因子选择性地结合在核糖体上740

    24.14三种密码子终止蛋白质合成742

    24.15终止密码子由蛋白质因子所识别743

    24.16核糖体RNA广泛存在于两个核糖体亚基上746

    24.17核糖体拥有一些活性中心749

    24.1816SrRNA在翻译中起着重要作用751

    24.1923SrRNA具有肽基转移酶活性754

    24.20当亚基聚集在一起时核糖体结构发生改变755

    24.21小结756

    参考文献758

    第25章遗传密码的使用762

    25.1引言763

    25.2相关密码子代表了化学性质相似的氨基酸764

    25.3密码子、反密码子识别涉及”摆动”766

    25.4tRNA由较长的前体加工而来767

    25.5tRNA含有修饰碱基768

    25.6修饰碱基影响反密码子密码子配对770

    25.7通用密码存在个别改变772

    25.8新的氨基酸可以被插入到特定的终止密码子上774

    25.9氨酰tRNA合成酶选择性地将氨基酸与tRNA配对775

    25.10氨酰tRNA合成酶分为两个家族777

    25.11合成酶利用校对功能来提高精确性779

    25.12抑制因子tRNA使用突变的反密码子解读新密码子782

    25.13每个终止密码子都有相应的无义抑制因子783

    25.14抑制型可能与野生型竞争解读密码子784

    25.15核糖体影响翻译的精确性786

    25.16移码发生在不稳定序列上788

    25.17其他再编码事件:翻译旁路途径和tmRNA机制可释放停滞的核糖体790

    25.18小结791

    参考文献792

    第4部分基因表达794

    第26章操纵子795

    26.1引言797

    26.2结构基因簇是被协同调控的800

    26.3lac操纵子是负可诱导的801

    26.4lac阻遏物由小分子诱导物所控制803

    26.5用顺式作用的组成性突变来鉴定操纵基因805

    26.6用反式作用的突变来鉴定调节基因806

    26.7lac阻遏物是一个由两个二聚体组成的四聚体807

    26.8构象的变构作用可调节lac阻遏物与操纵基因的结合809

    26.9lac阻遏物与三个操纵基因结合并与RNA聚合酶相互作用812

    26.10操纵基因与低亲和力位点竞争性地结合阻遏物813

    26.11lac操纵子拥有第二层控制系统:代谢物阻遏815

    26.12trp操纵子是一个由三个转录单位组成的可阻遏操纵子818

    26.13trp操纵子也由弱化作用控制819

    26.14弱化作用可被翻译控制821

    26.15翻译是可调控的824

    26.16r-蛋白合成的自体控制826

    26.17小结827

    参考文献828

    第27章噬菌体策略831

    27.1引言832

    27.2细胞裂解进程分为两个时期834

    27.3细胞裂解过程受一种级联反应控制835

    27.4两种调节事件控制细胞裂解的级联反应836

    27.5T7噬菌体和T4噬菌体基因组显示了功能性的成簇现象837

    27.6细胞裂解周期和溶源化都需要λ噬菌体即早期和迟早期基因839

    27.7裂解周期依赖于pN的抗终止作用840

    27.8λ噬菌体阻遏蛋白维持溶源性841

    27.9λ噬菌体阻遏物和它的操纵基因决定了免疫区843

    27.10λ噬菌体阻遏物的DNA结合形式是二聚体843

    27.11λ噬菌体阻遏物使用螺旋转角螺旋基序结合DNA845

    27.12λ噬菌体阻遏物的二聚体协同结合操纵基因846

    27.13λ噬菌体阻遏物维持自体调节回路848

    27.14协同相互作用提高了调控的敏感性849

    27.15cⅡ和cⅢ基因是建立溶源性所需的850

    27.16弱启动子需要cⅡ蛋白的协助851

    27.17溶源性需要一系列过程852

    27.18裂解感染需要Cro阻遏物854

    27.19是什么决定溶源和裂解周期之间的平衡856

    27.20小结857

    参考文献858

    第28章真核生物的转录调控860

    28.1引言861

    28.2激活因子和阻遏物的作用机制863

    28.3DNA结合域和转录激活域是相互独立的866

    28.4双杂交实验检测蛋白质蛋白质的相互作用867

    28.5激活因子和基础转录装置相互作用868

    28.6多种类型的DNA结合域870

    28.7染色质重塑是一个主动过程872

    28.8核小体的结构或成分可在启动子处被改变875

    28.9组蛋白乙酰化与转录激活相关877

    28.10组蛋白甲基化和DNA存在联系880

    28.11启动子激活涉及染色质的多种改变882

    28.12组蛋白磷酸化影响染色质结构883

    28.13基因如何开启885

    28.14酵母GAL基因:一个用于激活和阻遏的模型886

    28.15小结888

    参考文献890

    第29章表观遗传效应是可

    遗传的895

    29.1引言896

    29.2异染色质从成核事件后开始传播898

    29.3异染色质依赖于与组蛋白的相互作用900

    29.4多梳蛋白和三胸蛋白为互相拮抗的阻遏物和激活因子903

    29.5X染色体经受整体性变化905

    29.6染色体凝聚由凝聚蛋白引起909

    29.7CpG岛易于甲基化912

    29.8DNA甲基化导致印记915

    29.9单一中心控制着对立的印记基因917

    29.10表观遗传效应可以遗传918

    29.11酵母普里昂表现出不同寻常的遗传920

    29.12在哺乳动物中普里昂可引起疾病923

    29.13小结924

    参考文献925

    第30章调节RNA931

    30.1引言932

    30.2核酸开关可根据其所处的环境而改变其结构933

    30.3非编码RNA可被用于调节基因表达935

    30.4细菌含有调节RNA937

    30.5微RNA在真核细胞中是广谱的调节物940

    30.6RNA干扰如何工作943

    30.7异染色质形成需要微RNA947

    30.8小结949

    参考文献949

    词汇952

    作者介绍

    J.E.克雷布斯 从Bard学院(位于纽约州的Annandale-on-Hudson)获得了生物学的学士学位,从加利福尼亚大学伯克利分校获得分子与细胞生物学的博士学位。在她的博士论文中,研究了DNA拓扑结构的功能与转录调控中的绝缘子元件。

    她以美国癌症学会的青年奖学金获得者身份,在马萨诸塞大学医学院的Craig Peterson博士实验室进行其博士后训练,此时她专注于组蛋白乙酰化的作用与转录中的染色质重塑。在2000年, Krebs博士到阿拉斯加大学(位于Anchorage)的生物科学系工

    江松敏,博士,副教授。

    1992年获复旦大学上海医学院(原上海医科大学)医学学士学位,1997年获复旦大学上海医学院(原上海医科大学)医学生物化学博士学位。1997.10-2002.6年在美国University of Kentucky Medical center,先后作为博士后和Research associate从事膜蛋白和酶的分离,纯化及其分子生物学和脂类代谢酶等的研究。从2002年9月至今任复旦大学生命科学学院副教授。

    主要研究方向 :用分子遗传学、生物化学和分子生物学、酶学和糖生物学等手段, 研究肝癌发生发展的分子机理及治疗,诊断等方向。

    内容简介

    《Lewin 基因X(中文版)》对分子生物学和分子遗传学进行了精彩的论述,内容涵盖了基因的结构、序列、组织和表达。21位科学家编写和修正了其各自领域的相关内容,使得《Lewin 基因X(中文版)》成为相关领域当今颖、全面的参考书。其中大部分修订和重新编排是基于Lewin的《基因精要》第二版,并在内容上额外增加了一些新的章节,结构也进行了一些调整,使得全书各个主题在排列上更加富有逻辑性。许多章节也重新命名,以便更好地体现它们包含的内容。

    《Lewin 基因X(中文版)》是分子生物学和分子遗传学最经典的名著之一,是生命科学各个分支学科的师生和研究人员必备的教科书和参考读物。

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    内容摘要

    这种方法的潜在问题是报道基因染料是非序列特异的,所以反应形成的任何假的产物将导致假阳性信号。在常规热循环末端,通常用熔点(melt point)分析来解决这个问题。将反应冷却到退火温度,再缓慢地提高温度,同时连续不断地检测荧光。那么,特定的扩增子会有特征性的熔点,此时荧光会消失,而非特异性扩增子会显示出幅度大的熔点,从而使样品荧光逐渐消失。

    很多其他方法使用基于探针的荧光报道基因,这就避免了潜在的非特异信号。全程应用基于探针的方法称为荧光共振能量转移(fluorescence resonant energy transfer,FRET)法。用一个简单的术语,就是当两个荧光团靠得很近,其中一个(报道基因)的发射波长与另一个[猝灭剂(quencher)]的激发波长相匹配,那么就会发生FRET。报道基因染料发射波长发出的光子被邻近的猝灭剂染料有效俘获,而后在猝灭剂发射波长处重新发射。在这种方法的最简单形式中,在预定的扩增子内,与毗邻序列同源的两个短的寡核苷酸探针被用于实验反应,其中一个探针携带报道基因染料,另一个探针携带猝灭剂染料。如果反应中形成特异的PCR产物,那么在退火步骤中,两个探针能退火到单链产物上,使报道基因和猝灭剂分子紧密靠近。与报道基因染料的激发波长反应所发出的光将引起FRET,并在猝灭剂染料的特征性发射频率处发出荧光。相反地,如果这种探针分子的同源模板(预料的PCR产物)不存在,’那么两种染料就不会共定位,而报道基因染料的激发将引起在报道基因染料的发射频率处发出荧光,如图3.20所示。与结合DNA的染料方法一样,实时PCR仪器能监测每一循环的猝灭剂发射波长,产生相似的“s”形扩增曲线。目前已经存在多种能利用这个过程探查FRET的方法,包括5′荧光核酸酶(5′fluorogenic nuclease assay)测定、分子异标(molecular beacon)法和分子蝎(molecularscorpion)法。尽管这些方法的细节不同,但是基本原理是相似的,并以相似的方式产生数据。

    PCR技术的应用非常广泛多样。在适当受控的反应中,扩增子的出现与否就能作为待检靶标模板分别存在与否的证据。这样它就可应用到医学中,如感染性疾病的探查,且在灵敏度、特异性与速率方面远远高于其他方法。因为两个引物位点是已知序列,其内部区域可以是普通长度的任何序列,这个事实使之直接应用于以下方面:在物种之间(或甚至个体之间)差异很大的区域的PCR产物可以被扩增出来进行序列分析,用于鉴定出样品模板的物种来源(或在后面例子中的个体身份)。

    生命科学名著Lewin基因X中文版截图