Essentials Of Chemical Biology

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出版者:Wiley
作者:Andrew D Miller
出品人:
页数:590
译者:
出版时间:2008-08-25
价格:USD 180.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780470845301
丛书系列:
图书标签:
  • 化学生物学
  • 生物化学
  • 分子生物学
  • 化学
  • 生命科学
  • 药物发现
  • 生物技术
  • 蛋白质组学
  • 代谢组学
  • 系统生物学
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具体描述

“This excellent work fills the need for an upper-level graduate course resource that examines the latest biochemical, biophysical, and molecular biological methods for analyzing the structures and physical properties of biomolecules… This reviewer showed [the book] to several of his senior graduate students, and they unanimously gave the book rave reviews. Summing Up: Highly recommended…” CHOICE Chemical biology is a rapidly developing branch of chemistry, which sets out to understand the way biology works at the molecular level. Fundamental to chemical biology is a detailed understanding of the syntheses, structures and behaviours of biological macromolecules and macromolecular lipid assemblies that together represent the primary constituents of all cells and all organisms. The subject area of chemical biology bridges many different disciplines and is fast becoming an integral part of academic and commercial research. This textbook is designed specifically as a key teaching resource for chemical biology that is intended to build on foundations lain down by introductory physical and organic chemistry courses. This book is an invaluable text for advanced undergraduates taking biological, bioorganic, organic and structural chemistry courses. It is also of interest to biochemists and molecular biologists, as well as professionals within the medical and pharmaceutical industry. Key Features: A comprehensive introduction to this dynamic area of chemistry, which will equip chemists for the task of understanding and studying the underlying principles behind the functioning of biological macro molecules, macromolecular lipid assemblies and cells. Covers many basic concepts and ideas associated with the study of the interface between chemistry and biology. Includes pedagogical features such as: key examples, glossary of equations, further reading and links to websites. Clearly written and richly illustrated in full colour.

好的,以下是为一本名为《Essentials of Chemical Biology》的图书撰写的不包含该书内容的详细图书简介。 --- 书名:《超越分子:化学生物学前沿与未来》 作者:[此处可填写真实作者姓名或虚构专家团队名] 出版社:[此处可填写真实出版社或虚构学术出版社名称] --- 图书简介:超越分子:化学生物学前沿与未来 一、本书概述:探索生命现象的化学深度 《超越分子:化学生物学前沿与未来》是一部面向高年级本科生、研究生以及生命科学和化学领域研究人员的深度专业著作。本书并非对化学生物学基础概念的重复介绍,而是聚焦于当前该领域最尖端、最具颠覆性的研究热点与未来发展方向。我们坚信,理解生命的复杂性,必须从微观的化学相互作用层面入手,并将其提升到系统生物学的宏观视角。 本书旨在弥合传统生物学对分子机理的刻板叙述与现代化学对结构和反应性的精准操控之间的鸿沟。我们不探讨化学生物学的“基础入门”,而是深入挖掘那些正在重塑我们对生命认知的前沿技术、新兴理论框架和尚未解决的关键挑战。重点关注如何利用化学工具箱来设计、构建和解析生命系统,从而实现对生物过程的精准调控与系统性理解。 二、核心内容深度剖析 本书的结构围绕四个核心支柱展开,每一部分都代表了当前化学生物学研究的前沿阵地: 第一部分:合成生物学与非天然生命系统的构建 本部分完全聚焦于“从头设计”和“人工化”生命组件。我们详细讨论了如何超越对天然酶和信号通路的简单修饰,转而设计全新的生化模块: 1. 异源氨基酸(XNA)与扩展遗传密码: 探讨了非标准氨基酸(ncAAs)的体外和体内整合技术,特别是如何通过正交翻译系统,将具有新颖化学官能团的氨基酸整合到蛋白质中,以赋予其光响应性、金属配位能力或特定的生物活性。同时,深入分析了拓扑化学(如PNA、TNA)在构建信息存储和催化系统中的潜力与局限。 2. 人工细胞器与最小基因组工程: 我们评估了当前构建具有自我复制能力的最小细胞模型(如Mycoplasma实验室重构)的最新进展,并详细分析了如何利用化学方法(如脂质体封装、去细胞体系)来构建具有特定代谢通路的体外反应腔室。重点讨论了“化学驱动”的生命起源模型,而非基于现有生物学的推测。 3. 蛋白质骨架的重塑与酶的定向进化(D evolution): 区别于传统的定向进化,本章侧重于利用计算化学和高通量筛选平台,对蛋白质结构进行原子级别的重排,以催化全新的、自然界中不存在的化学反应(如C-H键活化、非水相反应)。 第二部分:化学探针与分子成像的极端分辨率 本部分着眼于如何设计出能够在活体、活细胞乃至体内环境中,以超高特异性和灵敏度对分子事件进行实时标记和监测的工具: 1. 超分辨化学成像技术(Chem-Superresolution): 探讨了利用新型荧光团的近场效应、光物理切换机制(如SMLM的化学预处理要求),实现对蛋白质聚集、膜脂动力学等亚衍射极限过程的追踪。重点关注如何通过化学偶联策略,将反应性基团引入到特定生物靶点上,作为后续成像探针的锚点。 2. 体内生物正交反应的优化与挑战: 深入分析了新一代生物正交反应(如Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition, SPAAC 的改良版、Tetrazine-Norephedrine 反应等)在体内复杂环境下的效率、选择性和毒理学考量。讨论了如何通过微环境敏感型(如pH、氧化还原电位)的生物正交开关,实现“按需激活”的分子释放或标记。 3. 化学计量学与单分子分析: 阐述了如何将高精度质谱技术与化学标记策略相结合,对细胞内痕量代谢物或蛋白质翻译过程进行绝对定量分析。这包括对新兴的“活性代谢物组学”(Activity-based Metabolomics)的深入解析。 第三部分:药物化学与靶向递送的新范式 本部分彻底超越了传统的“小分子药物设计”,关注的是利用化学工具实现对复杂生物靶点的动态调控: 1. 靶向蛋白质降解(TPD)的化学创新: 详细剖析了PROTACs(蛋白降解靶向嵌合体)的构效关系,特别是新型配体(如分子胶、LYTACs)的化学结构设计对靶点招募和E3连接酶选择性的影响。讨论了设计“可降解性”PROTACs以避免脱靶效应的策略。 2. 核酸与蛋白质的共价修饰(Covalent Drug Discovery): 重点研究了如何设计具有“可逆共价”或“限域共价”机制的药物,实现对传统“不可成药”靶点(如KRAS)的有效抑制。分析了反应性基团(如丙烯酰胺、硝基烯)在生物分子上的选择性反应动力学。 3. 智能纳米载体的化学工程: 讨论了如何利用刺激响应性聚合物、自组装脂质体和肽段偶联物,构建能够识别肿瘤微环境(低pH、高还原电位或特定酶活性)并实现药物或基因递送的化学载体。强调了界面化学和表面功能化对体内药代动力学的影响。 第四部分:计算化学与人工智能驱动的化学生物学 本部分展望了化学生物学与信息科学的深度融合,探讨计算方法如何加速实验进程: 1. 高通量筛选数据(HTS)的化学解释: 讨论了如何应用深度学习模型(如Graph Neural Networks)来预测化合物与靶点之间的非经典结合模式,以及如何利用化学空间(Chemical Space)的拓扑分析来指导新颖骨架的合成。 2. 分子动力学模拟与活细胞环境的重建: 深入探讨了如何将原子尺度的分子动力学模拟扩展到模拟数百万个分子的大规模系统,例如膜蛋白的重构、离子通道的动态开合,以及模拟溶剂环境对化学反应速率的真实影响。 3. 生成式模型在化学探针设计中的应用: 分析了如何使用生成对抗网络(GANs)或变分自编码器(VAEs)来设计具有特定光谱特性、生物活性和低细胞毒性的全新化学探针分子,实现“逆向工程”式的分子发现。 三、本书的独特视角 《超越分子:化学生物学前沿与未来》的价值在于其高度的前瞻性和跨学科整合能力。本书假定读者已经掌握了基础的有机化学、生物化学和分子生物学知识,因此避免了对基础概念的冗余描述。我们专注于那些正在将实验室成果转化为实际工具和新疗法的“临界点”技术。本书将指导读者思考:如何用更精妙的化学设计,去解答那些最棘手的生命科学难题。 适合读者: 生物化学、药物化学、生物工程、化学生物学及生物物理学专业的硕博研究生及青年研究人员。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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总而言之,《Essentials Of Chemical Biology》是一本我强烈推荐给所有对化学生物学感兴趣的读者。它以其扎实的理论基础、丰富的实践内容、清晰的逻辑结构和精美的视觉呈现,为我提供了一个全面深入的学习平台。这本书不仅仅是知识的传递,更是我思维方式的启迪。它让我看到了科学的魅力,感受到了探索的乐趣,也让我更加坚定了我在这条学术道路上继续前行的决心。这本书就像一座知识的宝库,每一次翻阅都能发现新的惊喜,每一次学习都能获得新的领悟,它将伴随我未来的学习和研究生涯。

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我非常喜欢这本书在视觉呈现上的用心。书中配有大量的插图、图表和化学结构式,这些视觉元素不仅美化了书籍,更重要的是它们有效地辅助了文字内容的理解。例如,在讲解酶促反应机理时,书中绘制的清晰的反应路径图,让我能够直观地看到底物是如何与酶结合,经历一系列转化,最终生成产物的。这些精美的插图,就像是在为抽象的科学概念赋予生命,让我在学习过程中,能够更加集中注意力,并且对所学内容有更深刻的印象,仿佛在我的脑海中构建了一个立体的知识网络。

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这本书在语言表达上,既保持了科学的严谨性,又充满了学术的温度。作者们避免使用过于生僻的专业术语,而是用清晰易懂的语言进行阐释,使得即使是非专业背景的读者也能有所收获。同时,作者们在字里行间流露出的对化学生物学领域的热情,也深深地感染了我,让我更加渴望深入探索这个迷人的领域。他们对于每一个科学概念的解释,都力求做到精准到位,并且会适时穿插一些历史背景和发展脉络,使得学习过程充满了趣味性,让我对接下来的内容充满期待,而不是感到枯燥乏味。

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我特别欣赏这本书在概念引入上的循序渐进。它没有一开始就抛出过于复杂晦涩的理论,而是从化学与生物学最核心的交汇点——分子相互作用——娓娓道来。作者们用生动形象的比喻,将抽象的化学反应和生物过程具象化,让我这个初学者能够迅速抓住问题的本质。例如,在讲解蛋白质折叠的部分,作者没有仅仅罗列物理化学的公式,而是通过类比“乐高积木”的组装过程,巧妙地解释了氨基酸序列如何决定三维结构,以及错误折叠可能导致的疾病。这种细致入微的讲解方式,极大地降低了我的学习门槛,让我对这个领域产生了浓厚的兴趣。

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这本书在理论与实践的结合上做得非常出色。它不仅深入浅出地阐述了化学生物学的基础理论,还详细介绍了许多前沿的研究技术和方法。我印象最深刻的是关于“化学遗传学”的章节,作者不仅解释了这项技术的核心原理,还列举了多个实际应用案例,例如通过设计特定的化学小分子来调控基因表达,从而研究蛋白质功能。这些案例的引入,让我看到了化学生物学在疾病治疗、药物开发等领域的巨大潜力,也让我对未来的研究方向有了更清晰的认识,仿佛开启了一扇通往未知世界的大门,充满了无限的可能性。

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作为一名学习者,我最看重的是一本书能否激发我的求知欲。而《Essentials Of Chemical Biology》无疑做到了这一点。它在讲解每一个概念时,总会提出一些引人深思的问题,或者展示一些令人惊叹的科学发现,让我忍不住想要深入探究其中的奥秘。这种“设问”式的讲解方法,有效地调动了我的主动学习性,让我不再是被动地接收信息,而是积极地参与到知识构建的过程中。例如,在介绍光动力疗法时,书中不仅解释了其原理,还提出了“如何设计更高效的光敏剂”这样的前沿问题,让我对未来的研究充满了憧憬。

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这本书的封面设计就吸引了我,那种深邃的蓝色搭配着若隐若现的分子结构图,透露出一种严谨而又充满探索精神的气息。我是一名刚刚接触化学生物学领域的研究生,对于这个交叉学科充满了好奇,但也伴随着一丝不知所措。在我翻开《Essentials Of Chemical Biology》的扉页那一刻,我就预感到了它将是我学习生涯中的一个重要里程碑。它不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的向导,在我探索未知领域的道路上,指引着方向,点亮了前方的迷雾。

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这本书的一个突出优点在于其对新兴研究方向的关注。它不仅涵盖了化学生物学最核心的基础知识,还对当前最热门的研究领域进行了深入探讨,例如基因编辑技术(CRISPR-Cas9)、合成生物学以及化学生物传感器等。这些前沿内容的介绍,让我能够及时了解学科发展的最新动态,并从中获得研究灵感。在讲解CRISPR技术时,书中详细阐述了其作用机制、潜在应用以及伦理问题,让我对这项革命性的技术有了全面而深刻的认识,也引发了我对未来科学发展方向的思考。

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这本书对一些经典实验的介绍也极具启发性。作者没有仅仅提及实验的结论,而是深入剖析了实验的设计思路、关键步骤以及数据分析方法。通过学习这些经典的实验,我不仅理解了化学生物学是如何一步步发展到今天的,也学会了如何批判性地思考科学问题,培养了独立研究的能力。例如,在讲述“DNA双螺旋结构的发现”时,作者详细介绍了沃森和克里克如何结合前人的研究成果,特别是富兰克林的重要X射线衍射数据,最终推导出DNA的精妙结构。这种对科学发展历程的追溯,让我对科学的严谨性和创新性有了更深刻的理解。

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我喜欢这本书的逻辑组织。每一章的结构都非常清晰,开头明确了本章的学习目标,中间详细阐述了相关概念和理论,最后则会进行总结并引出下一章的内容。这种严谨的结构安排,使得知识点之间的联系更加紧密,便于我进行系统性的学习和记忆。在学习“生物分子标记”的章节时,作者先介绍了各种标记技术(如荧光标记、同位素标记),然后解释了它们在研究细胞信号通路、药物靶点等方面的应用,最后还探讨了新兴的无标记检测技术。这种层层递进的讲解方式,让我在理解和掌握知识的过程中,感到游刃有余。

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好吧,同志们,这是我的讲师写的。

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