《分子生物技术》评介
—— MOLECULAR BIOTECHNOLOGY
Principles and applications of recombinant DNA
作 者:Bernard R. Glick,加拿大滑铁卢大学
Jack J. Pasternak,加拿大滑铁卢大学
出版商: American Society for Microbiology Press
索书号: 58.21/G559(3)/2003Y
藏书点:武大外教中心
生物技术 (biotechnology)是利用生物体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品的一门新型的跨学科技术体系。也有认为生物技术是达到某种特殊目的或生产某种特殊产物的生物过程,这个过程牵涉到生物机能及其产物的控制,以达到工业化生产,其产品实现商业化。这个综合性技术体系包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及生化工程(后处理工序)等5个方面的内容,这就构成现代生物技术的体系,它们彼此之间形成相互联系的整体,各自占有不可替代的重要地位。其中,基因工程和发酵工程是现代生物技术的核心,前者提供优良的“种子”,后者是优良性状表达产物的索取和实现商品化的重要环节。所谓基因工程包括重组DNA技术在内,是指在基因水平上的操作、并改变生物遗传性的技术;这就是说,按照人们的需要用类似工程设计的方法将不同生物的基因(目的基因)进行实验室的基因操作(如基因分离、剪切、拼接),并通过分子载体(如质粒、菌体、及其他病毒)转入适宜的受体细胞中而获得复制和表达的一种分子生物学技术。由该技术构建的且具有新遗传性状的生物称之为“基因工程生物”,一般简称为“工程生物”。然而,基因工程的诞生不是偶然的,它是与20世纪40年代生物遗传物质DNA(脱氧核糖核酸,或者说基因)的发现、50年代初搞清楚生物遗传物质DNA的分子机制及分子结构(双螺旋模型)、60年代确定遗传信息传递方式以及“工具酶”与分子载体研究取得一系列成就有关系,这些成就均为基因工程的诞生做了理论和技术方面的充分准备,并奠定了扎实的基础。因此,分子生物技术作为一个崭新的研究领域是20世纪70年代末期重组DNA技术和传统的工业微生物学融合的结果。另一方面,基因工程的诞生使生命科学发生了革命性变化,标志着人类已进入改造和创建新生命形态的时代,并展现出其光辉的未来。基因工程诞生20余年来,研究工作取得了飞跃的进展,如建构的“工程微生物”生产人类所必需的药品如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等等;转基因动物生产医药品和优质营养品;转基因农作物抗各种病虫害等等。而计划要花10-20年时间完成人体基因组计划,则将为人类创造奇迹。
《分子生物技术》这本书最早于 1994年由美国微生物学会出版。该书的主要内容是详细介绍和解释分子生物技术的学科特点,该领域的研究工作是如何开展的,以及这种技术对于我们未来的生活会有什么影响。以前,作者编写了教材《分子生物技术:重组DNA原理及应用》。该教材适用于生物技术、重组DNA技术、遗传工程或任何介绍当代分子生物学技术方法原理及应用的课程。这些课程在滑铁卢大学已经开设了12年,面向所有生物学或工程学的本科生及研究生。这本书就是在这些课程的基础上写成的。该书适合那些已经有一定的生物化学、分子遗传学、微生物学基础的学生。但是,作者也考虑到大多数学生不太可能在上分子生物技术这门课之前上过以上的所有课程。因此,作者在书本的编排上采用了这样一种方式:在详细介绍分子细节前,更多的加入了一些有用的生物学背景知识。
本文将要介绍的书是《分子生物技术》这本书的最新第三版。自从 1998年《分子生物技术》第二版《重组DNA原理及应用》出版以来,分子生物技术发展十分迅速,否则也不会有新版本出现了。现在的分子生物技术不仅仅包括重组DNA技术。过去的几年中,许多分子生物技术产品在医学上、农业上和工业上的应用也越来越广泛。新的技术不断创建和完善。在这个新版本中,作者在保留原有框架的同时,更新了《分子生物技术》的所有领域。大量章节都吸纳了新的信息,比如克隆、基因治疗、专利的申请等等,增加了超过200幅的最新图片,而许多最新的实例也补充进来以取代那些90年代中期甚至更早的。
这本书着重在于描述重组 DNA技术是如何用来创造各种有用的产品的。作者尽可能的使用实验数据和真实的方法策略来阐述基本概念。作者所用的实例都是从大量最新的文献中选择的。这些实例不仅可以解释清楚特定的问题而且可以帮助读者更好的理解分子生物技术在某一个特定领域的研究情况。当然,作者也意识到,在该书出版之际,可能有些实例已经过时了,毕竟分子生物技术是一个发展十分迅速的学科。
生物学科经常会有许多专业术语和命名法。大部分情况下,作者都尽可能的避免使用这些术语,而用一些比较简洁的短语来描述同样的意思,这样将有助于理解。在任何一个领域,都存在着描述同一现象可以用不同的词汇的情况。例如,在分子生物技术领域,重组 DNA技术、基因克隆、遗传工程,在广义上来说,都是同一个意思。因此,当一个重要的术语(或概念)在该书中第一次出现时,作者都会在括号中注明它的同义词或者意思相近的表达方式。而书中附录中也提供了大量词汇索引以帮助读者掌握和了解更多的分子生物技术术语。
每一章都由一个概括性的主题开始,以一个详尽的小结和一系列用于帮助学生思考的问题来结束。所有的主要观点都有超过 200幅的全彩图片来解释,因为作者相信,一幅图胜过1000句话。第一章简介了分子生物技术的相关概念及其背景,接下来的五章主要探讨分子生物技术的方法。因此,第一部分的章节是为其它部分作铺路石的。第二部分从第七章到第十二章主要提供微生物技术案例分析,包括一些诸如代谢物的产生、疫苗、诊断、生物治疗、细菌肥料、微生物杀虫剂等内容。第十三章描述了利用遗传工程菌进行大量发酵的主要内容。第三部分,作者主要探讨了植物和动物的分子生物技术(14、15章)。利用DNA重组技术分离人类致病基因以及这种遗传操作是如何用来治病的这部分内容将在第十六章、十七章涉及。第四部分则以分子生物技术的调控来结束。每章后的参考文献值得注意一下。大部分章节作者都引用了许多研究者已经发表的工作。在所有的情况下,即使正文中没有直接引用,之后的参考文献给出了原始文献,以供读者查询之用。
由于该书通俗易懂,深入浅出的介绍了分子生物技术领域的相关知识和技术,因此适合所有该领域的科研工作者作参考用,同时,也为那些对分子生物技术领域感兴趣的学生打开了了解和进入这个领域的一扇门。
本书目次:
第一部分 分子生物技术的基本常识
第一章 分子生物技术的演化
第二章 分子生物技术生物体系
第三章 DNA、RNA、蛋白质合成
第四章 重组 DNA技术
第五章 DNA的化学合成、测序与扩增
第六章 原核基因表达操作
第七章 真核细胞异源蛋白表达
第八章 诱变和蛋白质工程
第二部分 微生物体系的分子生物技术
第九章 分子诊断
第十章 治疗试剂
第十一章 疫苗
第十二章 利用重组微生物合成商业产物
第十三章 生物整治和生物量的利用
第十四章 植物促生菌
第十五章 微生物杀虫剂
第十六章 利用重组微生物大量生产蛋白质
第三部分 真核系统
第十七章 遗传工程植物:方法学
第十八章 遗传工程植物:应用
第十九章 转基因动物
第二十章 人类分子遗传学
第四部分 分子生物技术的管理及申请专利
第二十一章 分子生物技术的管理
第二十二章 生物发明的专利权的申请
(武汉大学生命科学学院 陆彬彬)