基因組研究手冊(cè)

前言

21世紀(jì)的生物學(xué)研究，對(duì)每一位生物學(xué)工作者而言，既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。基因組學(xué)是近十幾年來的生物科學(xué)研究熱點(diǎn)?；蚪M密碼的破譯，展開了生命科學(xué)研究的全新篇章。隨著多個(gè)生物，特別是人類基因組測序工作的初步完成，基因組生物學(xué)的研究由最初的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)向功能基因組學(xué)轉(zhuǎn)移。從單純的對(duì)于基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)的研究，發(fā)展為對(duì)其在整個(gè)基因組中所扮演的角色和功能的關(guān)注，從整體水平上分析基因組的作用。這種對(duì)于功能的側(cè)重，也引發(fā)了相應(yīng)的新“組學(xué)”的產(chǎn)生和發(fā)展，如蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)。這些新興的熱點(diǎn)組學(xué)和初始的基因組學(xué)一起構(gòu)建了“組學(xué)”這一體現(xiàn)生命科學(xué)新時(shí)代特色的研究系統(tǒng)。而這些新興領(lǐng)域的發(fā)展，也孕育和促成了生物信息學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。并且，從倫理道德的角度和層面上，引起了社會(huì)各界的關(guān)注和討論。然而，無論是對(duì)“組學(xué)”技術(shù)的闡述，或者對(duì)與其密切相關(guān)的生物信息學(xué)的介紹，還是對(duì)“組學(xué)”時(shí)代倫理道德問題的討論，在國內(nèi)的出版物中，僅散見于各種相關(guān)的專著和教材，或者雜志刊物中，并沒有系統(tǒng)地整合。本書以簡明通俗的文字，不僅詳細(xì)地介紹了在各“組學(xué)”中的多種概念、技術(shù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停约八鼈儗?duì)于各“組學(xué)”發(fā)展的影響，還引入了對(duì)于生物信息工具和分析策略的介紹，同時(shí)，對(duì)生命科學(xué)研究的迅速發(fā)展所引發(fā)的一些社會(huì)問題展開了探討。因此，它不僅顯示出科學(xué)性，而且對(duì)于從事生命科學(xué)的工作者而言，還具有學(xué)術(shù)參考價(jià)值。同時(shí)，也具有通俗性，對(duì)于非生物專業(yè)的讀者，也不失為一本可讀性極強(qiáng)的讀物。本書的翻譯工作是由中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院營養(yǎng)科學(xué)研究所謝東研究組的師生共同完成的。參加本書翻譯工作的有謝東研究員、佟向軍博士、王巖博士、劉冬平博士，以及研究組博士生孫志堅(jiān)、李晶晶、馮宇雄、鄧躍臻、季小丹、李果、石碩、蔡震、趙江沙，及其他人員彭丹妮、陳剛和熊淵。全書由謝東研究員負(fù)責(zé)組織和審校工作。希望本書的翻譯和出版，對(duì)于我國的后基因組學(xué)研究的發(fā)展，起到良好的促進(jìn)作用。在翻譯中若有疏漏和不當(dāng)之處，歡迎指正。

內(nèi)容概要

本書旨在為讀者引入“組學(xué)”的各種基本概念，了解其基本內(nèi)容，介紹各種常用的“組學(xué)”技術(shù)，并結(jié)合對(duì)實(shí)例的引用和闡述，展示“組學(xué)”的應(yīng)用及前景。同時(shí)，就“組學(xué)”的迅猛發(fā)展所帶來的社會(huì)倫理問題，進(jìn)行了開放性的討論?；谏鲜瞿康?，本書分為四個(gè)部分：第一部分，關(guān)鍵的生物，對(duì)“組學(xué)”進(jìn)行了概括介紹；第二部分，基因組和蛋白質(zhì)組技術(shù)，結(jié)合應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)地介紹了基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的技術(shù)發(fā)展；第三部分，生物信息學(xué)，對(duì)這一在組學(xué)研究和應(yīng)用中不可或缺的工具進(jìn)行了細(xì)致全面的闡述；第四部分，倫理、法律和社會(huì)問題，歸納和展示了由“組學(xué)”的迅速發(fā)展所帶來的不可避免的社會(huì)問題，并開展了多方面、多視角的討論。    本書可供分子生物學(xué)、生物技術(shù)、醫(yī)藥衛(wèi)生，以及生命科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)科研、技術(shù)人員，研究生和高年級(jí)本科生參考使用。

作者簡介

作者：(加拿大)C.W.森森 (Sensen.C.W.) 譯者：謝東

書籍目錄

譯者序前言參編者名單第一部分  關(guān)鍵的生物  1  模式生物的基因組工程    1.1  緒論    1.2  特定模式原核生物的基因組工程    1.3  真核模式生物的基因組計(jì)劃    1.4  總結(jié)    參考文獻(xiàn)  2  環(huán)境基因組：研究未獲培養(yǎng)微生物的新手段    2.1  緒論：為什么需要用新的方法來研究微生物的基因組    2.2  環(huán)境基因組學(xué)：方法學(xué)    2.3  首試：海洋環(huán)境基因組學(xué)    2.4  確定群體的環(huán)境基因組學(xué)：生物層和微生物層    2.5  用環(huán)境基因組學(xué)研究土壤微生物    2.6  生物技術(shù)方面    2.7  總結(jié)和展望    參考文獻(xiàn)  3  基因組學(xué)在植物學(xué)中的應(yīng)用    3.1  緒論    3.2  植物基因組    3.3  表達(dá)序列標(biāo)簽    3.4  基于DNA芯片的基因表達(dá)譜    3.5  蛋白質(zhì)組學(xué)    3.6  代謝物組學(xué)    3.7  功能基因組學(xué)    3.8  總結(jié)    參考文獻(xiàn)  4  人類遺傳疾病    4.1  緒論    4.2  遺傳對(duì)人類健康的影響    4.3  基因組和單基因缺陷    4.4  基因組學(xué)和多基因疾病    4.5  癌癥的遺傳基礎(chǔ)    4.6  心血管疾病的遺傳學(xué)    4.7  總結(jié)  參考文獻(xiàn)第二部分  基因組和蛋白質(zhì)組織技術(shù)第三部分  生物信息學(xué)第四部分  倫理、法律和社會(huì)問題第五部分  展望中文索引彩版

章節(jié)摘錄

插圖：8.3  用于蛋白質(zhì)分析的毛細(xì)管電泳有三種電泳可以用于蛋白質(zhì)分析。其中兩種（等電聚焦和SDS／PAGE）類似于傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)電泳技術(shù)。第三種是毛細(xì)管電泳所特有的，基于在一種簡單的緩沖液里的遷移。8.3.1  毛細(xì)管等電聚焦Stellan Hjerten最早開展了毛細(xì)管等電聚焦方面的工作。樣品和兩性電解質(zhì)混合后注滿毛細(xì)管。應(yīng)用一個(gè)高電場使蛋白質(zhì)聚集在它們的等電點(diǎn)并迅速形成一個(gè)高分辨率的電泳圖譜。電泳柱被包被起來使得電滲作用減至最小并減少蛋白質(zhì)的吸附，以便在毛細(xì)管中形成一個(gè)穩(wěn)定的等電聚焦場。當(dāng)分離結(jié)束以后，蛋白質(zhì)就必須被檢測.盡管通過成像檢測系統(tǒng)蛋白質(zhì)可被可視化，更常見的做法是使蛋白質(zhì)流動(dòng)以通過在毛細(xì)管一端的探頭，同時(shí)等電聚焦的結(jié)果被記錄下來。蛋白質(zhì)的遷移可以以其他方式進(jìn)行。如果用來分離的毛細(xì)管沒有被包被，那么殘余的電滲作用將會(huì)推動(dòng)蛋白質(zhì)流過探頭。然而，毛細(xì)管經(jīng)常被包被以改進(jìn)蛋白質(zhì)分離的分辨率，并且這些毛細(xì)管的電滲很少。在這種情況下，有幾種方法可以被用來推進(jìn)毛細(xì)管的內(nèi)容物通過探頭。蛋白質(zhì)的電動(dòng)學(xué)遷移可以通過在陽極或陰極緩沖液中加入一種中性鹽如氯化鈉來實(shí)現(xiàn)推動(dòng)毛細(xì)管中的蛋白質(zhì)向探頭移動(dòng)。這種鹽在電場的推動(dòng)下在毛細(xì)管中流動(dòng)，推動(dòng)了聚焦的蛋白質(zhì)向毛細(xì)管的另一頭移動(dòng)。另一種方法是，在毛細(xì)管的一頭加壓來推動(dòng)液體向探頭移動(dòng)。施加的壓力必須非常小以避免產(chǎn)生一個(gè)拋物流譜帶而造成峰的增寬。最簡單的引入壓力的方法是把毛細(xì)管探頭端的壓力降低到比注射端的壓力還小，這樣可以形成虹吸來推動(dòng)液體通過探頭。UV吸收和質(zhì)譜被用于等電聚焦的檢測，由于質(zhì)譜能夠十分準(zhǔn)確的測定蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量，因此特別重要。數(shù)據(jù)結(jié)果類似于二維電泳，但分辨率比SDS／PAGE要高得多。不幸的是，盡管傅里葉變換質(zhì)譜計(jì)和電離子噴霧被用于高分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)分析，但這種技術(shù)成本很高，通常負(fù)擔(dān)不起。熒光檢測不能用于標(biāo)記的蛋白質(zhì)，多重標(biāo)記的產(chǎn)物形成復(fù)雜的混合物從而產(chǎn)生了復(fù)雜的電泳圖。8.3.2  SDS／毛細(xì)管篩分電泳SDS／PAGE是一種常用的平板電泳，通過分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)。然而，用于平板電泳交聯(lián)的丙烯酰胺并不適用于毛細(xì)管分離。毛細(xì)管中交聯(lián)的聚合物在每次跑完之后必須丟棄，這樣使得成本太高。取而代之的是非交聯(lián)的聚合物，它經(jīng)常被用于以分子質(zhì)量大小為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)分離。這些材料有相對(duì)低的黏度，在電泳完畢后可以通過

編輯推薦

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