从基因组测序到酶活性分析

From Genome Sequence to Enzyme activity

编 者 Sameh Soror

出 版 社：LAMBERT Academic Publishing

索 书 号：Q814/S714/2010/Y

藏书地点：武大外教中心

早在1876年，德国生理学家Wilhelm Kühne将能把糖类转化成乙醇的生物分子称作“酶”，首次提出酶的概念。酶是指生物体内活细胞产生的生物催化剂，大多数是由蛋白质组成，少部分为RNA。酶能在十分温和的条件下，高效率地催化细胞内的各种生物化学反应，从而促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的基础，并且细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。随着基因组测序技术的发展，海量的测序数据不仅完善了基因组框架，同时也成为后基因组研究的动力和趋势。

基因组学( Genomics)是1986年由美国科学家ThomasRoderick提出的对所有基因进行基因组作图、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。基因组研究主要包括两方面的内容: 以全基因组测序为目标的结构基因组学(StructuralGenomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学( FunctionalGenomics) ，后者又被称为后基因组学。功能基因组学是利用结构基因组学提供的信息和产物, 通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能, 使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向对多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。后基因组时代的基因组学研究出现了几个重心的转移：一是将已知基因的序列与功能联系在一起的功能基因组学研究；二是从作图为基础的基因分离转向以序列为基础的基因分离； 三是从研究疾病的起因转向探索发病机理；四是从疾病诊断转向疾病易感性研究；五是人类功能基因组学研究已经将生物医学的研究范围从对单一基因或蛋白质的研究扩展到系统和完整地对全部基因或蛋白质的研究。因此，对基因组测序结果的后续分析，包括基因工程操作、蛋白质的异源表达和纯化、酶活性分析等内容成为后基因组时代研究的重点。

本书共用六部分内容介绍了酶活性的研究进展。第一部分先对酶活性的研究背景和历史进行了简要介绍，并重点介绍了酯酶和脂肪酶，同时也将链霉菌的特征进行详细阐述，最后阐述了酶学的研究目标。本书的第二部分是酶学研究所用的材料和方法，阐述的内容包括酶活研究所使用的细菌菌株、基因操作的载体、菌体培养所用的试剂和培养基、菌体的培养条件、菌株的保存条件等基因工程操作，还包括DNA提取、DNA凝胶电泳、DNA操作、TA克隆、转化、PCR扩增、DNA测序、DNA合成相关引物、蛋白质操作、酶活检测、对映选择性等操作技术。本部分的最后作者还提供了基因和蛋白质操作相关的软件和相关网址。本书的第三部分是酶活分析的结果，以酯酶和脂肪酶的克隆为例重点阐述了基因的功能操作，紧接着介绍了蛋白质的表达技术。第四部分是本书的讨论部分，不仅阐述了酯酶A、酯酶B的生物化学特征，而且也介绍了点突变、随机突变等生物学技术及其应用，同时也介绍了其他的酶活性研究技术。除此之外，本部分也对酶活研究的前景进行了展望。本书的第五部分将参考文献一一列举进去。本书的第六部分将本书相关的附录图表进行汇总。

由于得到了计算机、表面物理、有机化学等各个学科的支持，基因组研究的技术得到了突破性的进展。基因组研究从结构起步，走出了结构的框架进入了功能、进化、信息的新天地，真正成为一项可与“人类登月计划”相比拟的空前浩大的工程。本书适合分子生物学、细胞生物学、生物化学、生物工程学、微生物学等领域科研人员的技术操作手册，也为其科研研究提供一定的思路。

本书目录：

第一部分：简介

第二部分：材料和方法

第一节：细菌菌株

第二节：载体

第三节：试剂和培养基

第四节：培养基和生长条件

第五节：菌株保存

第六节：DNA提取

第七节：DNA凝胶电泳

第八节：DNA操作

第九节：TA克隆

第十节：转化

第十一节：PCR

第十二节：DNA测序

第十三节：引物

第十四节：蛋白质操作

第十五节：酶活检测

第十六节：对映选择性

第十七节：软件和相关网址

第三部分：结果

第一节：酯酶和脂肪酶的克隆

第二节：蛋白质表达

第四部分：讨论

第五部分：参考文献

第六部分：附录

（王书珍）