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出版者:化学工业出版社

作者:[加]Barbara E.Funnell

出品人:

页数:622

译者:陈惠鹏

出版时间:2009-2

价格:149.00元

装帧:平装

isbn号码:9787122032522

丛书系列:

图书标签:

• 质粒
• 质粒生物学
• 分子生物学
• 基因工程
• 质粒
• DNA
• 克隆
• 生物技术
• 遗传学
• 实验技术
• 生物化学
• 医学

《质粒生物学》 简介 本书是一部深入探讨质粒生物学领域的综合性学术专著，旨在为相关领域的科研人员、研究生以及对微生物遗传学和分子生物学感兴趣的读者提供一个全面而细致的学习平台。内容涵盖了质粒的发现历史、结构特征、基因组组织、复制机制、遗传信息传递、功能多样性及其在不同宿主生物体内的演化，并系统阐述了质粒在基因工程、生物技术、医学以及生态学等领域的重要应用。 第一章 质粒的起源与演化 本章追溯了质粒这一独特遗传元件的发现历程，从早期对细菌抗药性传递的观察，到质粒概念的明确与确立。我们将详细介绍质粒的定义、主要类型（如F质粒、R质粒、Col质粒等）及其在不同细菌群落中的普遍性。随后，本章将深入探讨质粒在进化过程中的起源和演化机制，包括水平基因转移（HGT）在质粒传播和多样性形成中的关键作用。我们将分析影响质粒演化的选择压力，例如抗生素环境、宿主适应性以及质粒本身的复制与维持策略。通过对化石证据、比较基因组学和生物信息学分析的整合，本章将勾勒出质粒作为一种动态、适应性强的遗传单位，在微生物世界中扮演的重要角色。 第二章 质粒的结构与组成 本章聚焦于质粒的分子结构。我们将详细解析质粒DNA的物理化学性质，包括其通常为双链环状DNA的特征，以及超螺旋状态对质粒功能的影响。内容将涵盖质粒的碱基组成、GC含量以及与宿主染色体DNA的差异。重点将放在质粒的基因组组织，包括编码重要功能的基因区域，如复制起始位点（ori）、复制起始蛋白（Rep）基因、拷贝数调控基因、质粒决定簇（例如抗生素抗性基因、毒力基因）以及转移相关基因（tra基因）。我们将讨论不同质粒之间在基因组成上的相似性与差异性，以及其对宿主选择和传播能力的影响。此外，本章还将介绍质粒的辅助元件，如插入序列（IS）和转座子（Tn），它们在质粒结构重组和基因组整合中的作用。 第三章 质粒的复制与维持 复制是质粒生命周期的核心环节。本章将系统阐述质粒DNA的复制机制。我们将详细介绍两种主要的复制模式：θ复制和滚环复制，并分析它们在不同类型质粒中的应用。重点讲解参与复制起始、延伸和终止的关键蛋白（如Rep蛋白、DNA聚合酶、解旋酶）及其作用方式。我们将深入探讨质粒复制的调控网络，包括对拷贝数进行精确控制的机制，以确保质粒在细胞分裂过程中能够被稳定地分配给子代细胞。内容还将涉及质粒如何防止被宿主降解，例如通过形成核糖核蛋白复合物或避免被宿主内切酶识别。同时，我们将讨论质粒在复制过程中可能遇到的挑战，如DNA损伤的修复以及维持基因组稳定性。 第四章 质粒的遗传信息传递 质粒的传播是其能够在种群中扩散的关键。本章将详细阐述质粒的遗传信息传递方式。我们将重点介绍两种主要的传递方式：接合（conjugation）和转化（transformation）。接合是指质粒通过直接细胞接触，将自身DNA传递给另一个细胞的过程。我们将深入解析F质粒介导的接合过程，包括其参与的F丝（pilus）形成、DNA的单链切割、复制以及细胞间的DNA转移。此外，本章还将介绍其他类型的接合系统，以及质粒在非同源接合中的作用。转化是指细胞从环境中吸收游离DNA的过程，本书将探讨质粒DNA如何在特定条件下被细菌摄取，以及其在自然转化和人工转化中的机制。我们还会提及其他一些可能影响质粒传播的因素，如噬菌体介导的转导（transduction）。 第五章 质粒的功能多样性 质粒并非仅仅是携带复制与传递基因的“空壳”，它们编码的基因赋予了宿主生物体多种额外的、常常是有益的功能。本章将系统介绍质粒编码的多种功能。我们将重点阐述质粒在抗生素抗性传播中的核心作用，详细介绍各类抗生素抗性基因（如β-内酰胺酶基因、氨基糖苷类抗生素修饰酶基因）的来源、作用机制及其快速扩散的途径。此外，我们将探讨质粒在毒力因子（如毒素、侵袭因子、分泌系统）的编码和传递中的角色，分析质粒如何增强细菌的致病性。内容还将涉及质粒在代谢能力增强（如降解特殊底物、合成特殊代谢产物）方面的影响。其他重要功能，如耐受重金属、产生抗菌物质（colicins）等，也将被一一讨论。 第六章 质粒在基因工程与生物技术中的应用 质粒作为一种天然的遗传载体，在基因工程和生物技术领域发挥着不可替代的作用。本章将详细介绍如何利用质粒作为克隆载体、表达载体，用于基因的插入、扩增、表达和调控。我们将深入解析重组质粒的构建过程，包括限制性内切酶、DNA连接酶等分子工具的使用。内容将涵盖多种类型的载体质粒，例如用于基因表达的载体（带有启动子、终止子、报告基因等元件）、用于基因沉默的载体（如shRNA表达载体）以及用于诱导表达的载体。我们将展示质粒在生产重组蛋白（如胰岛素、生长激素）、开发基因疫苗、构建基因工程菌以实现生物修复或生物催化等方面的具体应用。 第七章 质粒在医学与疾病研究中的意义 质粒在医学领域具有极其重要的地位，尤其是在细菌感染和耐药性研究方面。本章将深入探讨质粒与人类健康和疾病的关系。重点分析质粒如何成为细菌耐药性快速传播的主要驱动力，以及这种现象对临床治疗带来的严峻挑战。我们将讨论质粒编码的毒力因子如何导致疾病的发生和发展，以及质粒在病原菌适应宿主环境中的作用。此外，本章还将介绍质粒在基因治疗领域的潜力，例如利用病毒载体或非病毒载体（包括一些质粒衍生物）将治疗性基因递送到目标细胞。内容还将涉及质粒作为诊断标记物或治疗靶点的研究进展。 第八章 质粒在环境微生物学与生态学中的作用 质粒不仅存在于病原菌中，也广泛存在于环境中的各类微生物群体里，并在维持和改变生态系统中发挥着重要作用。本章将探讨质粒在环境微生物学和生态学中的角色。我们将分析质粒在不同生境（如土壤、水体、肠道）中微生物群落的遗传多样性维持和适应性进化中的作用。内容将涉及质粒介导的基因转移对环境污染物降解能力、营养物质利用效率以及微生物群落结构的影响。我们将讨论质粒在生物地球化学循环中的作用，例如在碳、氮、硫等元素的转化过程中的贡献。此外，本章还将介绍利用质粒作为分子标记来研究环境微生物群落动态、群体感应以及生物膜形成等生态过程。 第九章 质粒研究的前沿技术与未来展望 本章将概述当前质粒生物学研究领域的前沿技术和方法，并展望未来的发展方向。我们将介绍新一代测序技术（NGS）在质粒宏基因组学、全基因组测序和流行病学研究中的应用。内容还将涉及高通量筛选技术、CRISPR-Cas系统在质粒功能研究和操纵中的创新应用，以及单细胞技术在质粒分析中的潜力。最后，本章将对质粒生物学领域的未解之谜进行探讨，例如质粒的起源和早期演化、质粒与宿主基因组的协同进化机制，以及如何更有效地利用质粒解决生物技术和医学难题等。 本书旨在提供一个全面、深入的质粒生物学视角，为读者构建一个坚实的理论基础，并激发对这一迷人领域的进一步探索。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深邃的蓝色调配合着分子结构的抽象线条，瞬间就将我带入了一个微观而又充满奥秘的世界。我原本对生物学领域，尤其是那些涉及基因操作和分子层面的知识，总有一种“高深莫测”的感觉，阅读门槛似乎很高。然而，当我翻开第一页，那种复杂感立刻消散了。作者的叙事风格非常平易近人，他没有一上来就抛出一大堆晦涩难懂的专业术语，而是用非常生动的比喻，将那些抽象的生命活动描绘得栩栩如生。比如，他对细胞内部的描述，就像在讲述一座高度组织化的城市，每一种“分子机器”都有其特定的“岗位”和“职责”。这种将宏大理论“微缩化”的处理手法，极大地降低了读者的学习压力，让我感觉自己像是一个被领进秘密花园的初学者，充满探索的欲望。尤其是一些历史背景的穿插，让枯燥的科学发现过程变得富有戏剧张力，我甚至能想象出那些科学家在实验室里，面对突如其来的突破时的激动心情。这种讲述方式，无疑是让非专业人士也能领略科学之美的绝佳途径。

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对我个人而言，这本书的价值在于它为我打开了一扇通往更广阔科学视野的窗户，这份收获是远超我最初购买时的预期的。在阅读过程中，我反复停下来思考那些涉及伦理、社会影响和未来医学前景的章节。作者的笔触在此处变得更加审慎和富有哲思，他并没有给我们提供简单的答案，而是引导我们去直面科技发展带来的双刃剑效应。这使得这本书的内容不再局限于实验室的范畴，而是延伸到了我们每一个社会成员都需要面对的议题。每一次读到这些深刻的反思，我都会将手中的书本合上片刻，沉浸在对生命、对科技责任的思考之中。它教会我，科学探索的终极意义，绝不仅仅是发现新的知识，更是对人类自身命运的深刻关怀与审视。这本书是激发深层思考的优秀催化剂。

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我是在一个追求效率的时代背景下接触到这本书的，我对书籍的实用性和信息密度有着很高的要求。坦白说，这本书在信息密度上表现得相当扎实，几乎每一页都蕴含着可以被拆解、消化和后续延伸研究的知识点。我特别欣赏作者在章节布局上的严谨性，知识点之间的逻辑递进是层层递进、环环相扣的，完全没有为了凑字数而堆砌冗余信息的感觉。当我合上某个章节时，会有一种“茅塞顿开”的踏实感，知道自己确实掌握了某个关键概念，而非仅仅是“读过”而已。它不是那种让你读完后拍拍脑袋就忘了的“快餐读物”，更像是一本精良的工具书和教科书的完美结合体。对于任何希望系统性梳理某个生物学分支脉络的读者来说，这本书的结构本身就是一份极好的学习路线图。我甚至尝试着在阅读过程中，对照其他一些交叉学科的资料进行印证，发现这本书的理论基础和前沿洞察力都站得非常稳。

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阅读这本书的过程，更像是一场与作者在思维深处进行的深度对话，而非单向的信息灌输。我能感觉到作者在每一个论述的背后，都投入了巨大的心血去权衡“准确性”与“可理解性”之间的微妙平衡。例如，在探讨某些分子机制的复杂性时，他会提供至少两种不同的模型进行对比分析，然后清晰地指出当前科学界的主流观点及其局限性。这种严谨的批判性思维训练，潜移默化地影响着我的阅读习惯。我开始不再满足于接受一个既定事实，而是会追问“为什么是这样？”、“有没有其他的可能性？”。这种思维的跃迁，对我日常工作中处理复杂问题的方式都产生了积极的影响。这本书不仅仅是知识的载体，更是一本关于如何科学思考的“方法论”指南。它教会我的不仅仅是“是什么”，更是“如何去探究”。

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这本书的装帧设计和排版质量，直接提升了我的阅读体验，这在如今这个电子阅读盛行的时代显得尤为可贵。纸张的质感厚实而细腻，墨水的印刷清晰锐利，即便是长时间阅读，眼睛的疲劳感也相对较低。更重要的是，书中穿插的那些图表和示意图，质量高得惊人。它们并非简单的线条勾勒，而是充满了细节和色彩层次，将原本晦涩难懂的生化过程，清晰地可视化了。我尤其喜欢那些放大和剖面的插图，它们似乎能穿透屏幕的界限，让你真实地“看见”分子间的相互作用。我过去在阅读其他同类书籍时，常常需要反复在文字和图表之间来回切换，效率低下。但在这本书里，图文的整合度非常高，图表往往直接嵌入到最需要它们解释的段落旁边，形成一种即时反馈的阅读流。这种对细节的极致追求，体现了出版方对知识传播的尊重。

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