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出版者:高等教育

作者:[菲律宾] 尼克

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-5-1

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787040114690

丛书系列:

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• 遗传工程
• 生物技术
• 分子生物学
• 基因工程
• 生物科学
• 生命科学
• 生物工程
• 遗传学
• 生物技术应用
• 现代生物技术

生命的蓝图：分子生物学前沿探索 内容简介 本书旨在为初学者和有一定基础的生物学爱好者提供一个全面而深入的分子生物学导论。我们不侧重于基因工程的具体技术操作，而是将焦点放在构成生命活动的微观世界及其基本原理。本书将引导读者穿越细胞的边界，探索生命信息如何存储、表达和调控的复杂机制。 第一部分：生命的基石——核酸与蛋白质的结构与功能 第一章：DNA：生命的蓝图与信息载体 本章首先追溯现代分子生物学的起源，介绍奥斯瓦尔德·阿弗里和赫尔希-蔡斯实验如何确立DNA为遗传物质。随后，我们将详细阐述DNA的双螺旋结构，包括沃森与克里克模型的精妙之处，强调其结构如何直接决定其功能——稳定地储存遗传信息。我们将深入探讨核酸的化学基础，区分脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的结构差异，并分析碱基配对的化学原理。 接下来的内容聚焦于DNA的超螺旋结构和染色质的组织。读者将了解到真核生物中，DNA如何与组蛋白结合形成核小体，并进一步压缩成染色体，这种层级结构对于基因表达的精确控制至关重要。我们还将讨论DNA复制的机制，从原核生物的简单模型到真核生物中涉及多个复制起始点、高保真DNA聚合酶家族的复杂过程。着重分析半保留复制的证据及其在遗传稳定性中的作用。 第二章：RNA：多才多艺的信息中介 与DNA的稳定性相比，RNA的多功能性令人惊叹。本章将全面介绍不同类型的RNA：信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA），以及近年来发现的各类非编码RNA（ncRNA），如小核RNA（snRNA）、小分子干扰RNA（siRNA）和微小RNA（miRNA）。 我们将详细解析RNA的合成过程——转录。从启动子识别、RNA聚合酶的催化机制，到终止信号的解读，这一过程展示了生物体对基因表达的初步调控。对于真核生物，我们将深入探讨转录后修饰的重要性，特别是mRNA的加帽、剪接和加尾过程，这些步骤对于成熟mRNA的核输出和翻译效率至关重要。剪接过程本身是分子生物学中最精巧的机制之一，涉及复杂的剪接体（Spliceosome）的动态组装与工作。 第三部分：从核苷酸到生命活动——蛋白质合成与调控 第三章：翻译：遗传密码的破译与蛋白质的合成 本章的核心是“中心法则”的实践环节——蛋白质的生物合成。首先，我们将解码遗传密码，讨论密码子的特性（简并性、无歧义性）以及tRNA作为适配分子的关键角色。 随后，我们进入翻译的三个主要阶段：起始、延伸和终止。读者将了解到核糖体这一复杂的“分子机器”是如何组装的，以及起始因子、延伸因子和释放因子在确保合成准确性和速度中的协同作用。不同于教科书上简化的描述，本章会探讨原核生物和真核生物翻译起始机制的显著差异，例如真核生物中对5'帽子依赖性的强调。 第四章：蛋白质的折叠、修饰与降解 蛋白质的功能与其三维结构密不可分。本章将探讨肽链如何从一级结构（氨基酸序列）准确地折叠成具有生物活性的二级、三级甚至四级结构。分子伴侣（Chaperones）在确保正确折叠中的作用将作为重点讨论。 此外，我们将深入研究翻译后修饰（PTM），这是决定蛋白质最终功能和稳定性的关键步骤。磷酸化、泛素化、糖基化等修饰如何像开关一样调节酶的活性、定位和与其他分子的相互作用。最后，我们探讨细胞如何通过泛素-蛋白酶体系统或溶酶体系统，精确地降解不需要或受损的蛋白质，以维持细胞稳态。 第三部分：基因的控制——表达调控的艺术 第五章：原核生物的基因表达调控：效率与适应 本章以经典的操纵子模型（如lac操纵子和trp操纵子）为切入点，展示细菌如何在有限的资源下，通过快速的转录调控来适应环境变化。我们将解析阻遏蛋白（Repressor）和激活蛋白（Activator）的工作原理，并探讨它们如何通过负反馈和正反馈机制实现精细控制。 第六章：真核生物的复杂调控网络 真核基因组的复杂性要求更为精密的调控系统。本章将从染色质层面开始，分析组蛋白修饰（乙酰化、甲基化等）如何影响DNA的可及性，从而实现全局性的基因沉默或激活。 随后，我们转向转录水平的调控，详细介绍转录因子家族（如Helix-Loop-Helix、Zinc Finger等）如何通过与远端增强子和沉默子的结合，招募或排斥RNA聚合酶II，实现对特定基因的精确激活。此外，我们将探讨细胞信号通路如何通过激酶和转录因子（如STAT、NF-κB）的核易位，将外界信号转化为基因表达的指令。 第七章：超越转录和翻译的调控：RNA的后发力量 现代分子生物学越来越认识到非编码RNA在基因调控中的核心作用。本章将集中讨论微小RNA（miRNA）的生成途径及其通过RISC复合体靶向mRNA进行翻译抑制或降解的机制。我们也将探讨siRNA和piRNA在维持基因组完整性（特别是抵御转座子）中的作用。这种转录后水平的调控为生命系统提供了快速、可逆的反馈回路。 第四部分：生命过程的分子机制 第八章：细胞周期调控与信号转导 细胞的生命活动离不开精确的周期控制。本章将解析细胞周期的四个主要阶段（G1, S, G2, M），并重点介绍关键调控者——周期蛋白（Cyclins）和周期蛋白依赖性激酶（CDKs）。我们将探讨它们如何通过相互作用驱动细胞从一个阶段进入下一个阶段，以及检查点（Checkpoints）在确保遗传物质正确复制和分配中的安全作用。 信号转导通路作为细胞间和细胞内沟通的桥梁，在本章中占据重要地位。我们将分析G蛋白偶联受体（GPCRs）和酪氨酸激酶受体等经典受体如何接收信号，并通过第二信使（如cAMP, Ca2+）将信号传递至细胞核，最终影响基因表达或细胞行为。 第九章：DNA的修复与稳定性维护 面对来自辐射、氧化应激和复制错误的持续威胁，细胞进化出了一套复杂的DNA修复系统。本章将系统介绍主要的修复途径，包括错配修复（MMR）、碱基切除修复（BER）、核苷酸切除修复（NER），以及在双链断裂修复中的同源重组（HR）和非同源末端连接（NHEJ）。对这些机制的理解，是理解遗传稳定性和癌症发生的基础。 结语：分子生物学的未来展望 本书最后将简要回顾分子生物学领域中正在涌现的新兴前沿，例如表观遗传学的动态变化、表观基因组学技术的发展，以及对复杂疾病分子机制的深入理解，为读者开启更广阔的探索之门。本书力求在知识的深度和清晰的逻辑性之间找到平衡，使读者能够扎实地掌握分子世界的运作规律。

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这本书最让我感到震撼的，是它对伦理和法规讨论的克制与深入。在介绍到基因治疗的临床应用案例时，作者并没有陷入道德高地的说教，而是平实地列举了不同国家和地区在生殖细胞编辑、体细胞治疗等前沿领域采取的不同监管策略。这种处理方式显得非常专业和成熟。它引导读者去思考，技术的发展往往走在法律和伦理框架的制定之前，而科学家和政策制定者如何在快速迭代的技术面前保持审慎和前瞻性，是一个永恒的议题。我发现，这本书提供的不是一个“是”或“否”的答案，而是为你提供了构建自己判断的工具箱。它让你明白，每一次基因编辑的决定，背后都牵动着复杂的社会、经济和哲学考量，而不仅仅是试管里的一点溶液混合。这种全景式的视角，让这本书的价值超越了纯粹的技术手册范畴。

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这本书的结构，与其说是一本“导论”，不如说是一部关于“如何思考基因工程问题”的范本。它没有给出最新的、尚未经过时间检验的“热点技术”的详尽操作指南，反而把重点放在了那些经过时间沉淀的、真正具有普适性的原理上。例如，它对DNA重组的机制，对基因表达调控元件（启动子、增强子）选择的考量，讲解得极其到位。这些知识点如同内功心法，一旦掌握，无论未来出现多么新颖的基因编辑或合成生物学工具，读者都能迅速抓住其核心原理并加以应用。我合上书本时，脑海中形成了一个清晰的知识网络，知道在面对一个具体的生物学目标时，应该从哪些角度去设计一个实验方案，如何评估不同方案的潜在风险和效率。这是一种从“执行者”思维向“设计者”思维转变的过程，这本书无疑是优秀的引路人，它教人如何严谨、系统地对待生命科学中最具变革性的领域之一。

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这本书，拿到手沉甸甸的，封面设计简约大气，那种深蓝色调配着银色的字体，让人一看就知道不是什么轻松的读物。我原本是想找点关于生物科技未来发展的科普读物，结果发现这本的内容深度远超我的预期。它没有那种激动人心的科幻色彩，反而更像是一部严谨的学术教科书的预演。章节的编排非常注重逻辑的递进，从基础的分子生物学概念讲起，一步步搭建起理解复杂基因操作技术的理论框架。特别是关于酶切位点选择和载体构建的那几部分，文字描述得极其细致，每一个步骤的原理都解释得清清楚楚，甚至连那些早期实验中的技术瓶颈和如何克服的细节都有涉及。我花了相当大的精力才把那些复杂的术语和反应流程消化掉，感觉自己像是重新上了一遍大学的基础生物课，只是这次的侧重点完全放在了“改造”和“设计”生命的可能性上。这本书的价值在于，它构建了一个坚实的地基，让你明白那些未来看似不可思议的生物技术，其根源都深植于这些扎实的、经过无数次验证的基础实验方法之中。

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说实话，我对这本书的阅读体验是充满挑战性的，但绝对是值得的。它不像市面上那些畅销的科普书那样，用大量生动的比喻和引人入胜的故事来吸引读者，它更像是直接把实验台上的操作手册和理论推导过程原封不动地搬了上来。我尤其欣赏作者在阐述CRISPR-Cas9系统时所展现出的那种冷静和客观。他没有过度渲染其颠覆性，而是用大量的篇幅去剖析了其作用机制、脱靶效应的风险，以及如何通过精细的引导RNA设计来提高编辑的准确性。读到这些部分时，我常常需要停下来，查阅一些关于核酸结构和蛋白质相互作用的背景知识才能跟上思路。这本书的图表制作精良，虽然大多是示意图，但它们有效地帮助我理解了复杂的空间结构和反应路径。然而，对于完全没有生物学背景的读者来说，这本书的门槛无疑是相当高的，它要求读者具备一定的抽象思维能力和对实验细节的耐心。

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在阅读过程中，我最大的困惑点集中在早期病毒载体构建和非病毒载体比较的那几章。作者用了很大的篇幅来回顾腺病毒、慢病毒等不同载体的优缺点，比如转导效率、宿主细胞的免疫反应、插入位点的随机性等等。这种追溯历史的做法，对于理解现代基因递送系统的优化方向至关重要，但同时，也让章节的节奏显得有些拖沓。我感觉自己像是翻阅了一本厚厚的、记录了数十年科研历程的史书，充满了对过往失败经验的总结和反思。虽然这展现了科学研究的艰辛和迭代性，但如果能用更简洁的方式概括早期的局限性，直接聚焦于当前主流的高效方法，对于时间有限的读者来说可能会更友好一些。不过，话说回来，正是这些对“旧技术”的详尽描述，才让我更加佩服今天那些更精准、更安全的基因编辑工具的出现，是建立在多少次“不完美”的尝试之上的。

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