基因组学

第1章基因组

1.1遗传的分子基础

1.1.1DNA的化学与生物学

1.1.2RNA的化学与生物学

1.1.3蛋白质的结构与生物学

1.2基因组序列复杂性

1.2.1C值与C值悖理

1.2.2序列复杂性

1.2.3基因组的序列组成

1.3基因与基因家族

1.3.1编码RNA基因

1.3.2编码蛋白质基因

1.3.3基因家族

1.3.4异常结构基因

1.3.5假基因

1.4染色体

1.4.1真核生物染色体

1.4.2原核生物染色体

1.5基因组

1.5.1人类基因组

1.5.2其他生物基因组

复习思考题

参考文献

第2章遗传图绘制

2.1遗传图与物理图

2.2遗传作图标记

2.2.1基因标记

2.2.2DNA标记

2.3遗传作图的方法

2.3.1孟德尔遗传学简介

2.3.2连锁分析

2.3.3不同模式生物的连锁分析一

2.4遗传图绘制

2.4.1人类遗传图

2.4.2水稻遗传图

复习思考题

参考文献

第3章物理图绘制

3.1限制性作图

3.1.1限制性作图的基本方法

3.1.2限制性作图的局限

3.2基于克隆的基因组作图

3.2.1大分子DNA的克隆载体

3.2.2重叠群组建

3.2.3指纹作图

3.3染色体细胞图

3.3.1同位素或荧光标记探针的原位杂交

3.3.2原位杂交

3.4辐射杂种作图

3.4.1序列标签位点

3.4.2辐射杂种作图的程序与方法

3.5基因组整合图

3.5.1人类基因组整合图

3.5.2水稻基因组整合图

复习思考题

参考文献

第4章基因组测序与序列组装

4.1DNA测序的方法

4.1.1链终止法

4.1.2化学降解法

4.1.3自动化测序

4.1.4非常规测序

4.2基因组测序

4.2.1基因组测序的策略

4.2.2基因组测序的覆盖面

4.2.3序列间隙与物理间隙

4.2.4插入片段的两端测序

4.3序列组装

4.3.1作图法测序与序列组装

4.3.2鸟枪法测序与序列组装

4.3.3不同测序路线与序列组装策略的比较

4.4基因组测序的其他路线

4.4.1重要区域的优先测序

4.4.2EST测序

4.4.3序列浏览

4.5人类基因组测序与组装

4.5.1人类基因组的测序策略

4.5.2人类基因组测序的伦理学问题

4.5.3人类基因组测序计划相关的重大事件

复习思考题

参考文献

第5章基因组序列注释

5.1搜寻基因

5.1.1根据基因结构特征搜寻基因

5.1.2同源基因查询

5.1.3实验确认基因

5.1.4基因的命名与分类

5.2基因功能预测

5.2.1计算机预测基因功能

5.2.2蛋白质结构域在功能预测中的意义

5.2.3根据协同进化注释基因功能

5.3基因功能检测

5.3.1基因失活是基因功能分析的主要手段

5.3.2基因的过表达用于功能检测

5.4高通量基因功能的研究方法

5.4.1突变体库构建

5.4.2RNA干扰与基因功能检测

5.4.3蛋白质互作

5.5功能基因组学

5.5.1组学简介

5.5.2转录物组

5.5.3蛋白质组

复习思考题

参考文献

第6章基因组解剖

6.1原核生物基因组解剖

6.1.1原核生物基因组的物理结构

6.1.2原核生物基因组的遗传组成

6.2真核生物基因组解剖

6.2.1真核生物核基因组

6.2.2真核生物细胞器基因组

6.3转座因子与分散重复序列

6.3.1DNA转座子

6.3.2逆转录因子与分散重复序列家族

6.3.3真核生物分散重复序列的比较

6.4串联重复序列及其分布

6.5人类基因组的结构与组成

6.5.1人类基因组编码基因

6.5.2人类基因组非编码基因

6.6拟南芥基因组编码基因

6.6.1蛋白质编码基因

6.6.2RNA编码基因

复习思考题

参考文献

第7章基因的转录调控

7.1原核生物基因的转录

7.1.1转录起始调控

7.1.2转录延伸与终止调控

7.2真核生物基因的转录

7.2.1RNA聚合酶与转录因子

7.2.2真核生物Po1Ⅰ基因的转录起始与终止

7.2.3真核生物Po1Ⅱ基因的转录起始与终止

7.2.4真核生物Po1Ⅲ基因的转录起始与终止

7.2.5细胞器基因的转录

7.3古细菌基因的表达调控

7.4基因的转录调控

7.4.1转录调控的顺式元件

7.4.2转录调控的反式因子

7.4.3转录因子与调控序列的互作

7.4.4转录因子家族

复习思考题

参考文献

第8章RNA的修饰与加工

8.1细胞中的RNA组分

8.1.1编码RNA

8.1.2非编码RNA

8.1.3前体RNA

8.2mRNA的修饰与加工

8.2.1mRNA的5加帽

8.2.2mRNA的3端多聚腺苷酸化

8.2.3前体mRNA的剪接加工.

8.3非编码RNA的加工与修饰

8.3.1rRNA前体和tRNA前体的剪切加工

8.3.2rRNA和tRNA的化学修饰与加工

8.3.3mRNA的编辑

8.3.4干扰RNA与转录后调控

8.4细胞中mRNA的定位与降解

8.4.1细胞中mRNA的分布与定位

8.4.2mRNA的定位机制

8.4.3mRNA的降解路线

复习思考题

参考文献

第9章蛋白质的合成与加工

9.1蛋白质的合成

9.1.1tRNA与氨酰化

9.1.2密码子与反密码子的互作

9.1.3蛋白质合成中核糖体的作用

9.2蛋白质翻译调控

9.2.1翻译的起始

9.2.2翻译的整体调控

9.2.3翻译的专一性调控

9.3蛋白质翻译后加工

9.3.1蛋白质的剪切加工

9.3.2蛋白质折叠

9.3.3化学修饰

9.4蛋白质降解

9.4.1蛋白质降解标记泛素化

9.4.2蛋白酶体

9.4.3蛋白质降解是调控细胞活性的重要环节

复习思考题

参考文献

第10章基因组表观遗传

10.1什么是表观遗传

10.1.1表观遗传定义

10.1.2表观遗传现象

10.1.3表观遗传机制

10.2位置效应与表观遗传

10.2.1座位控制区

10.2.2绝缘子

10.2.3副突变

10.3DNA甲基化与表观遗传

10.3.1DNA甲基化

10.3.2甲基化与基因调控

10.3.3DNA甲基化与转座子沉默

10.3.4基因组印记

10.3.5甲基化组

10.4染色质重建与表观遗传

10.4.1核小体与基因表达

10.4.2先入模型

10.4.3动态模型

10.4.4非编码RNA与染色质结构的动态变化

复习思考题

参考文献

第11章基因组的复制

11.1DNA复制的问题

11.1.1DNA复制的拓扑学

11.1.2DNA的半保守复制

11.1.3DNA拓扑酶及其功能

11.1.4DNA复制的特点

11.2原核生物基因组的复制

11.2.1原核生物DNA复制起始点

11.2.2复制的起始

11.2.3复制的延伸

11.2.4复制的终止

11.2.5古细菌基因组的复制

11.3真核生物核基因组的复制

11.3.1酵母DNA复制起始点

11.3.2高等真核生物DNA复制起始点

11.3.3真核生物DNA复制叉上的事件

11.3.4端粒复制

11.4细胞器基因组的复制

11.4.1线粒体基因组的复制

11.4.2叶绿体基因组的复制

11.5基因组复制的调控

11.5.1基因组复制与细胞的分裂

11.5.2细胞S期的控制

复习思考题

参考文献

第12章基因组进化的分子基础

12.1突变

12.1.1突变的机制

12.1.2突变的效应

12.1.3超突变和程序性突变

12.1.4DNA修复

12.1.5DNA单链的非对称性进化

12.2重组

12.2.1同源重组

12.2.2位点专一性重组

12.2.3双链断裂重组模型

12.2.4染色体重排

12.3转座

12.3.1DNA转座

12.3.2逆转录转座

复习思考题

参考文献

第13章基因组进化的模式

13.1遗传系统的起源

13.1.1RNA世界

13.1.2基因组的起源

13.1.3生命三界

13.2新基因的产生

13.2.1基因与基因组加倍

13.2.2外显子洗牌与蛋白质创新

13.2.3DNA水平转移

13.2.4重复基因的命运

13.3非编码序列的扩张

13.3.1真核生物基因组非编码序列的组成

13.3.2转座子与基因组进化

13.3.3内含子的起源

13.4比较基因组学

13.4.1基因组同线性

13.4.2基因岛和基因协同进化

13.4.3远缘物种中基因与调控序列的保守性

复习思考题

参考文献

第14章基因组与生物进化

14.1分子系统发生学

14.1.1表征学和分支系统学

14.1.2分子系统发生学

14.1.3DNA系统发生树书

14.2分子系统发生学与生物进化

14.2.1生命的起源

14.2.2人类的起源

14.2.3现代人的起源

14.3基因组与生物多样性

14.3.1生物多样性的遗传基础

14.3.2生物多样性的分子机制

14.3.3基因调控的进化与生物多样性

复习思考题

参考文献

名词解释

　　截至2006年11月1日，国际上已完成测序的基因组为456个，已完成和正在进行的基因组测序计划总共为2202个。由于DNA测序方法的改进，基因组测序计划的数目正在迅速地增加。与此同时，基因组注释与功能基因组的研究也呈现百花齐放的局面。基因组学的研究已深入到生命科学的各个领域，正在深刻地影响着生命科学未来的发展方向。为了适应基因组学蓬勃发展的现状，及时反应基因组学领域近年来所取得的重要成果与重大进展，作者在《基因组学》(第一版)的基础上，对已有的内容进行了扩充与调整。再版《基因组学》仍然保持原书的结构框架，仅将第一版第10章“染色质结构与基因表达”改为“基因组表观遗传”，并相应地增补了与之有关的内容。虽然各个章节都在原有内容的基础上作了更新，但在基因组注释和基因组进化方面增添了更多的新的内容，这也是近年来基因组学研究中最令人注目的领域。　　为了适应基因组学蓬勃发展的现状，及时反应基因组学领域近年来所取得的重要成果与重大进展，作者在《基因组学》(第一版)的基础上，对已有的内容进行了扩充与调整。再版《基因组学》仍然保持原书的结构框架，全书共分14章。第1章至第5章主要涉及基因组的结构及其测序的路线与方法。