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出版者:Academic Pr

作者:Jeon, Kwang W. 编

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2006-7

价格:$ 270.07

装帧:HRD

isbn号码:9780123646552

丛书系列:

图书标签:

• 细胞学
• 细胞生物学
• 细胞结构
• 细胞功能
• 细胞增殖
• 细胞分化
• 细胞信号转导
• 细胞骨架
• 细胞器
• 生物学

细胞生物学前沿进展：一部跨学科的深度探索 图书名称：《细胞生物学前沿进展：跨学科视角下的结构、功能与调控》 图书简介 本书旨在为生命科学领域的研究人员、高级本科生及研究生提供一个全面、深入且极具前瞻性的视角，用以理解当代细胞生物学领域最核心的议题、最新的技术突破及其跨学科的融合趋势。我们深刻认识到，细胞是生命活动的基本单位，其复杂性远超传统范畴，需要借助物理学、化学、生物信息学乃至工程学的工具方能揭示其全貌。因此，本书摈弃了对经典教科书内容的简单重复，而是专注于那些正在塑造未来研究方向的“热点”和“瓶颈”问题。 第一部分：细胞结构与动态重塑的纳米尺度解析 本部分深入探讨了细胞器组装、骨架动态学以及膜拓扑变化的最新认知。 细胞骨架：从静态支架到智能材料 传统的细胞生物学将细胞骨架（微管、微丝和中间纤维）视为提供机械支撑的静态结构。然而，本书强调的是它们在信号转导和物质转运中的实时、动态角色。我们详细剖析了微管动态不稳定性的分子机制，重点讨论了MAPs（微管相关蛋白）如何通过磷酸化/去磷酸化循环精确调控微管的生长、解聚和稳定化，特别是在神经元轴突导向和有丝分裂纺锤体形成中的精细调控网络。 关于肌动蛋白（Actin），我们聚焦于非对称极化和细胞迁移。介绍了Arp2/3复合体在分支形成中的作用，并详细阐述了滚边（Ruffling）、丝状伪足（Filopodia）的形成与收缩机制，以及这些过程如何受 Rho GTPases 家族（RhoA, Rac1, Cdc42）的精确时空控制。此外，我们引入了活细胞成像技术（如高分辨率STED和PALM/STORM）对这些结构进行纳米尺度实时追踪的最新案例，揭示了肌动蛋白在内吞作用和胞吐作用中作为“分子马达”的驱动力。 细胞核的机械耦合与表观遗传物理学 细胞核不再被视为惰性的遗传物质仓库。本部分关注核力学——即细胞核如何感知和响应外界的物理力学信号。我们详细讨论了核孔复合体（NPC）作为信息和物质“守门人”的复杂功能，及其与染色质相互作用的机制。特别地，我们探讨了核纤层（Nuclear Lamina）的组分（如A型、B型 Lamin）突变如何影响染色质拓扑结构，并直接导致诸如早衰综合征等疾病。这部分引入了“表观遗传物理学”的概念，探讨机械张力如何影响组蛋白修饰的酶活性和DNA的可及性。 第二部分：细胞信号网络：集成、噪音与非经典路径 细胞信号传导网络的复杂性在于其交叉耦合和适应性。本部分着重于网络层面的理解，而非孤立的通路描述。 信号网络的拓扑结构与整合 我们超越了传统的“受体-通路-效应器”线性模型，转而分析信号网络的拓扑结构。通过系统生物学建模的方法，我们审视了反馈回路（正反馈与负反馈）如何赋予细胞特定的行为（如开关、振荡或延迟）。例如，NF-$kappa$B通路的振荡行为如何与细胞周期和炎症反应精确同步。我们还深入探讨了信号交叉谈（Crosstalk）的分子基础，例如MAPK级联中ERK、JNK和p38通路之间的相互抑制和协同作用。 细胞通讯：间隙连接、外泌体与旁分泌信号 本部分将目光投向细胞间的交流。间隙连接（Gap Junctions）介导的直接细胞-细胞通讯，及其在同步组织生理活动中的作用被细致分析。更前沿的是外泌体（Exosomes）的研究。我们详细介绍了外泌体的生物发生、内容物（miRNA、蛋白质、脂质）的差异化包装机制，以及它们作为“细胞间信使”在肿瘤微环境重塑和免疫调节中的关键作用。这部分强调了外泌体作为液体活检潜在工具的巨大前景。 第三部分：细胞生命周期调控与细胞命运决定 细胞的生、死、分化是细胞生物学的核心议题。本部分聚焦于这些命运转折点的精密调控机制。 细胞周期调控的精准时钟与故障 我们详述了细胞周期检查点（G1/S, G2/M, M期）的CDK/周期蛋白调控机制，但重点在于DNA损伤反应（DDR）如何“暂停”或“重置”这个时钟。我们深入探讨了ATM/ATR激酶如何感应损伤，并激活下游效应蛋白（如Chk1/Chk2），进而抑制CDK活性。此外，本部分讨论了细胞衰老（Senescence）的分子标志——p53/p21和p16/Rb通路的持续激活，以及衰老相关分泌表型（SASP）对组织微环境的长期影响。 程序性细胞死亡（PCD）的细微差别 除了经典的凋亡（Apoptosis），本部分详细区分了其他形式的PCD：坏死性凋亡（Necroptosis）、铁死亡（Ferroptosis）和焦亡（Pyroptosis）。我们重点分析了调控铁死亡的关键分子——GPX4（谷胱甘肽过氧化物酶4），以及其在神经退行性疾病和癌症治疗中的潜在靶向意义。对于凋亡，我们超越了Caspase级联的经典叙事，探讨了线粒体外源性通路与内源性通路的整合，以及IAP（抑制性凋亡蛋白）家族的拮抗作用。 细胞命运重编程与再生医学 本书的最后一部分展望了细胞生物学对生物工程的贡献。我们深入解析了iPSC（诱导性多能干细胞）技术的分子基础，重点讨论了山中因子（Yamanaka Factors）如何通过表观遗传重塑逆转细胞身份。更进一步，我们探讨了体细胞重编程（Direct Reprogramming）的机制，即如何通过特定的转录因子组合，不经过多能干细胞阶段，直接将一种成熟细胞转化为另一种成熟细胞（如成纤维细胞转生成神经元），这代表了再生医学的未来方向。 总结 《细胞生物学前沿进展》通过整合分子机制、系统分析和先进成像技术，为读者勾勒出现代细胞生物学从分子到系统的全景图。本书旨在激发读者对细胞生命复杂性的深刻好奇，并为他们未来在结构生物学、信号转导、疾病机制探索等领域的研究奠定坚实的理论和技术基础。它是一本面向未来的、专注于解决当前科学挑战的深度参考书。

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