分子生物学是生命科学发展过程中诞生的一门实验性极强的新兴学科。美国著名分子生物学家Robert F.Weaver遵循这一学科发展的特点,于1999年出版了第一版Molecular Biology。全书以原始研究论文为基础,通过对实验的设计、对结果的分析而逐步展开对分子生物学理论的讲述,文字通俗流畅。随着学科的迅速发展,几经修订再版的Molecular Biology第四版共有导论,分子生物学方法,原核生物的转录,真核生物的转录,转录后加工,翻译,DNA复制、重组和转座,以及基因组8部分24章,书后还附有分子生物学专业词汇表。每一章节都以提出科学问题、展开研究过程开始,以提供思考习题、推荐阅读文献结束,理论讲述逻辑严密,实验过程提炼清晰,特色鲜明,内容详尽,图文并茂,易读易记。
本书是生命科学相关专业的研究生以及从事该方面科研、教学人员不可多得的一本优秀参考书。
样章试读
目录
- 译者序
序言
致谢
分子生物学实验技术目录
第Ⅰ部分 导论
第1章 分子生物学简史
1.1 传递遗传学
孟德尔的遗传定律
遗传的染色体理论
遗传重组和遗传图谱
重组的物理学证据
1.2 分子遗传学
DNA的发现
基因和蛋白质之间的关系
基因的活性
1.3 生命的3个领域
第2章 基因的分子特性
2.1 遗传物质的特性
细菌转化
多聚核苷酸的化学本质
2.2 DNA结构
实验背景
双螺旋
2.3 RNA基因
2.4 核酸的物理化学性质
DNA结构的多样性
不同大小和形状的DNA
第3章 基因功能简介
3.1 储存信息
基因表达的总体过程
蛋白质结构
蛋白质的功能
信使RNA的发现
转录
3.2 复制
3.3 突变
镰状细胞贫血病
第Ⅱ部分 分子生物学方法
第4章 分子克隆方法
4.1 基因克隆
限制性内切核酸酶的作用
载体
用特异性探针鉴别特定的克隆
cDNA克隆
cDNA末端快速扩增
4.2 聚合酶链式反应
标准PCR
cDNA克隆中反转录PCR(RT-PCR)的应用
实时定量PCR
4.3 表达克隆基因的方法
表达载体
其他真核载体
利用Ti质粒将基因导入植物中
第5章 研究基因及基因活性的分子工具
5.1 分子的分离
凝胶电泳
双向凝胶电泳
离子交换层析
凝胶过滤层析
亲和层析
5.2 标记性示踪物
放射性自显影
磷屏成像
液体闪烁计数器
非放射性示踪剂
5.3 利用核酸杂交
Southern印迹:鉴定特异性DNA片段
DNA指纹技术和DNA分型
DNA指纹技术和DNA分型在法医学中的应用
Western印迹
DNA测序
限制性图谱
基于克隆基因的蛋白质工程:定点诱变
5.4 转录物的图谱定位与定量
Northern印迹
S1图谱定位
引物延伸
截断转录和无G盒转录
5.5 检测体内转录效率
核连缀转录分析
报告基因转录分析
体内蛋白质积累的检测
5.6 分析DNA-蛋白质的相互作用
过滤结合
凝胶阻滞
DNA酶足迹
DMS足迹法和其他足迹法
5.7 寻找与其他分子相互作用的RNA序列
SELEX
功能性SELEX
5.8 基因敲除
第Ⅲ部分 原核生物的转录
第6章 细菌的转录装置
6.1 RNA聚合酶的结构
σ亚基是一种特异性因子
6.2 启动子
RNA聚合酶与启动子的结合
启动子结构
6.3 转录起始
σ因子的功能
σ因子的结构
α亚基在UP元件识别中的作用
6.4 延伸
核心酶在延伸过程中的作用
延伸复合体的结构
6.5 转录的终止
rho非依赖型终止
rho依赖型终止
第7章 操纵子:细菌转录的精细调控
7.1 lac操纵子
lac操纵子的负调控
操纵子的发现
阻遏物与操纵基因间的相互作用
阻遏机制
lac操纵子的正调控
CAP的作用机制
7.2 ara操纵子
ara操纵子的阻遏环
ara操纵子阻遏环的证据
araC的自主调节
7.3 trp操纵子
色氨酸在trp操纵子负调控中的作用
衰减作用对trp操纵子的调控
衰减作用的失效
7.4 核糖开关
第8章 细菌转录机制的主要改变
8.1 σ因子的转换
噬菌体感染
孢子形成
拥有多启动子的基因
σ因子的其他转换
8.2 T7噬菌体中所编码的RNA聚合酶
8.3 λ噬菌体感染E.coli
λ噬菌体的裂解繁殖
溶源态的建立
溶源期cI基因的自我调节
λ噬菌体感染后寄主命运的决定:裂解或溶源
溶源菌的诱导
第9章 细菌中DNA-蛋白质的相互作用
9.1 λ阻遏物家族
利用定点突变探测结合的专一性
高分辨率分析λ阻遏物操纵基因相互作用
434噬菌体阻遏物-操纵基因相互作用的高分辨率分析
9.2 trp阻遏物
色氨酸的作用
9.3 对蛋白质-DNA相互作用的一般性认识
4个不同碱基对的氢键形成能力
多聚DNA结合蛋白的重要性
9.4 DNA结合蛋白:远程作用
Gal操纵子
重复的λ操纵基因
增强子
第Ⅳ部分 真核生物的转录
第10章 真核生物的RNA聚合酶及其启动子
10.1 真核生物RNA聚合酶的多种形式
三类细胞核聚合酶的分离
三类RNA聚合酶的作用
RNA聚合酶亚基结构
10.2 启动子
II类启动子
I类启动子
III类启动子
10.3 增强子与沉默子
增强子
沉默子
第11章 真核生物中的通用转录因子
11.1 II类转录因子
II类前起始复合物
TFIID的结构和功能
TFIIB的结构和功能
TFIIH的结构和功能
中介物复合物和RNA聚合酶II全酶
延伸因子TFIIS
11.2 I类转录因子
核心结合因子
UPE结合因子
SL1的结构和功能
11.3 III类转录因子
TFIIIA
TFIIIB和TFIIIC
TBP的作用
第12章 真核生物的转录激活因子
12.1 激活因子的类型
DNA结合域
转录激活域
12.2 激活因子内DNA结合模体的结构
锌指结构
GAL4蛋白
细胞核受体
同源结构域
亮氨酸拉链和螺旋-环-螺旋域
12.3 激活因子各结构域的独立性
12.4 激活因子的功能
TFIID的召集作用
聚合酶全酶的召集
12.5 激活因子间的相互作用
二聚化作用
远程作用
复合增强子
结构转录因子
隔离子
12.6 转录因子的调控
辅激活因子
激活因子的泛素化
激活因子的SUMO修饰
激活因子的乙酰化
信号转导途径
第13章 染色质结构及其对基因转录的影响
13.1 组蛋白
13.2 核小体
30nm纤丝
染色质折叠的更高级结构
13.3 染色质结构与基因活性
组蛋白对5S rRNA基因转录的影响
组蛋白对II类基因转录的影响
核小体定位
组蛋白乙酰化
组蛋白去乙酰化
染色质重建
异染色质与沉默
核小体与转录的延伸
第Ⅴ部分 转录后加工
第14章 mRNA加工I:剪接
14.1 断裂基因
有关断裂基因的证据
RNA剪接
剪接信号
14.2 细胞核mRNA前体的剪接机制
分支中间体
分支点信号
剪接体
剪接体的组装及功能
定向、剪接位点的选择以及可变剪接
剪接的调控
14.3 RNA的自我剪接
I类内含子
II类内含子
第15章 mRNA加工II:加帽和多聚腺苷酸化
15.1 加帽
帽子的结构
帽子的合成
帽子的功能
15.2 多聚腺苷酸化
poly(A)
poly(A)的功能
多聚腺苷酸化的基本机制
多聚腺苷酸化信号
前体mRNA的剪切和多聚腺苷酸化
多聚腺苷酸酶
poly(A)的更新
15.3 mRNA加工事件的协同运作
帽子对剪接的作用
poly(A)对剪接的作用
Rpb1的CTD与mRNA加工蛋白质的结合
RNA加工蛋白与CTD结合的变化与CTD磷酸化相关
转录终止与mRNA 3′端加工的偶联
终止的机制
多聚腺苷酸尾在mRNA转运中的作用
第16章 其他RNA的加工过程
16.1 核糖体RNA(rRNA)的加工
真核生物rRNA的加工
细菌rRNA的加工
16.2 转运RNA(tRNA)的加工
切开分离多顺反子前体
成熟5′端的形成
成熟3′端的形成
16.3 反式剪接
反式剪接机制
16.4 RNA编辑
RNA编辑的机制
核苷酸脱氨基化编辑
16.5 基因表达的转录后调控
酪蛋白mRNA的稳定性
酪蛋白mRNA的稳定性
RNA干涉
microRNA和基因沉默
第Ⅵ部分 翻译
第17章 蛋白质翻译机制I:起始
17.1 细菌中翻译的起始
tRNA负载
核糖体的解离
30S起始复合物的形成
70S起始复合物的形成
细菌中的翻译起始总结
17.2 真核生物翻译的起始
起始的扫描模型
真核生物的起始因子
真核生物翻译起始概况
17.3 翻译起始的调控
细菌的翻译调控
真核生物的翻译调控
第18章 蛋白质翻译机制II:延伸与终止
18.1 多肽链合成及mRNA翻译的方向
18.2 遗传密码子
非重叠性密码子
密码中无间隔
三联密码
破译密码
密码子与反密码子间的异常碱基配对
(几乎)通用的密码
18.3 延伸机制
延伸概述
核糖体的3位点模型
延伸步骤1:氨酰-tRNA与核糖体A位点的结合
延伸步骤2:肽键的形成
延伸步骤3:移位
GTP激酶和翻译
EF-Tu和EF-G的结构
18.4 翻译的终止
终止密码子
终止密码子的抑制
释放因子
异常终止的处理
利用终止密码子插入非寻常氨基酸
18.5 翻译后
新生蛋白质的折叠
核糖体从mRNA的释放
第19章 核糖体和转运RNA
19.1 核糖体
70S核糖体的精细结构
核糖体的组成
核糖体的组装
30S亚基的精细结构
50S亚基的精细结构
多聚核糖体
19.2 转运RNA
tRNA的发现
tRNA的结构
氨酰-tRNA合成酶对tRNA的识别:第二遗传密码
氨酰-tRNA合成酶的校正和编辑
第Ⅶ部分 DNA复制、重组和转座
第20章 DNA复制I:基本机制与酶学
20.1 DNA复制的一般特征
半保留复制
半不连续复制
DNA合成的引发
双向复制
单向复制
滚环复制
20.2 DNA复制的酶学
E.coli中的3种DNA聚合酶
复制保真性
真核生物的多种DNA聚合酶
链的分离
单链DNA结合蛋白
拓扑异构酶
20.3 DNA损伤与修复
碱基的烷基化修饰引起的DNA损伤
紫外线辐射引起的DNA损伤
γ射线及X射线引起的DNA损伤
DNA损伤的直接修复
切除修复
真核生物的双链断裂修复
错配修复
人类细胞错配修复系统的失效
未修复DNA损伤的处理
第21章 DNA复制II:详细机制
21.1 复制的起始
E.coli DNA复制的引发
真核生物DNA复制的引发
21.2 延伸
复制的速度
pol III全酶与复制的进行性
21.3 复制的终止
解连接:解开缠绕的子代DNA分子
真核生物DNA复制的终止
第22章 同源重组
22.1 同源重组的RecBCD途径
22.2 RecBCD途径的实验证据
RecA
RecBCD
RuvA和RuvB
RuvC
22.3 减数分裂重组
减数分裂重组的机制:综述
双链DNA断裂
DSB处单链末端的生成
22.4 基因转换
第23章 转座
23.1 细菌转座子
细菌转座子的发现
插入序列:最简单的细菌转座子
更复杂的转座子
转座的机制
23.2 真核生物的转座子
第一例转座因子:玉米的Ds/Ac系统
P因子
23.3 免疫球蛋白基因的重排
重组信号
重组酶
V(D)J重组机制
23.4 反转录转座子
反转录病毒
反转录转座子
第Ⅷ部分 基因组
第24章 基因组学、蛋白质组学和生物信息学
24.1 图位克隆:基因组学介绍
图位克隆的传统手段
鉴定与人类疾病相关的突变基因
24.2 基因组测序
人类基因组计划
用于大规模基因组计划的载体
逐步克隆策略
鸟枪法测序
测序的标准
人类基因组测序
其他脊椎动物基因组
最小的基因组
生命条形码
24.3 基因组学的应用
转录组学
基因组功能谱
单核苷酸多态性:药物基因组学
24.4 蛋白质组学
蛋白质分离
蛋白质分析
蛋白质的相互作用
24.5 生物信息学
从哺乳动物基因组中发现调控基序
如何使用数据库
分子生物学专业词汇表
参考文献
索引
教师反馈表