突变
Mutation
编 者：Elof Axel Carlson
出 版 社：Cold Spring Harbor Laboratory
索 书 号：Q754/C284/2011/Y
藏书地点：武大外教中心
很长一段时间以来，突变就是变化的概念深深的植根于我们的意识中。在生命科学中，考虑变化对于进化生物学是必要的，同样的，对于遗传学的研究亦是如此，虽然可能不是那么的明显。随着时间的推移，观念以及相应的概念同样在变化。每一个时代的学者都被他所在时期的各种术语以及观念所约束，但同时也作为新的工具和方法来创造新的发现。学者们的词汇也不断的发生变化以适应不断的新发现。今天，绝大多数的遗传学家把“突变”当做一个技术名词，也就是个体基因的变化。其实突变的概念可以追溯到二十世纪二十年代，但是一个叫穆勒的科学家把它作为有限制性的定义。在本书中，作者将去探寻这个概念产生的背景，它如何渗透到一般的生物学思维中，以及随着基因属性概念的增强它是如何修正的。细胞学，种群遗传学，基因表达的生理属性，生命周期循环中突变起源的发育学研究，生物化学通路中基因控制的生化研究，基因产物的分子分析，基因作为核苷酸的鉴定，各种化学及物理试剂作为致突变物质的各种方式，以及在分子水平上的基因功能分析，这些方面的进展极大地促进了育种分析。
随着突变的属性和过程为人所知，利用突变的潜力得到了极大的提升。突变也进入了种群遗传学，进化学，园艺学，植物和动物的商业开发，人类遗传学等学科。而且突变的概念甚至进入了政治领域，比如优生优育运动，种族主义意识形态，种族灭绝计划等。自从1927年发现X射线可以致突变以来，放射遗传学学科建立起来，因此突变凸显的更加有意义。在第二次世界大战在日本使用原子弹之后，公众开始意识到辐射的危害及进行辐射防护的重要性。在二十世纪的后十年，科学家们对于突变的兴趣催使了人类基因组计划的启动，试图去鉴定人类所有的基因。随后开始对于社会或者进化重要的物种进行比较基因组学分析在二十世纪的头十年变得流行起来。分子水平的工具使得遗传学家可以在物种之间进行遗传信息的转移。通过基因工程手段，根据实验设计所导入的基因，有机体可以被认为的改造去执行特定的功能。克雷格文特尔和他的同事设计了一种方案，将人工合成的基因组信息导入到一类细菌中去替代其原来的基因组，并使得人工设计的基因组在该细菌中进行表达。现在的遗传学家对于用很少数目的基因合成原核细胞并执行生命活动的报道感动不足为奇了。也许有一天人工合成细胞核可以使已经灭绝的物种或者相关物种共同的祖先复活。
当然，突变意味着变化，但是我们对于突变的理解随着时间的推移而不断的变化。在达尔文时代，大部分有进化意义的变化被称作“遗传漂变”，这为自然选择提供了最初的素材。后来突变的概念经历了孟德尔时期，摩尔根时期；到了二十世纪五十年代，沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构，从而改变了基因的概念，基因就是一段核苷酸序列。很快就得到了遗传法则，三个核苷酸编码一个氨基酸。三联体密码的改变和突变紧密相关。对于进化的研究，基因的分子观点引发了对于“中性突变”作用的讨论，因为这种突变虽然发生了密码子的改变但是并没有导致其所编码的氨基酸的改变或者这种突变发生于不参与编码蛋白质的内含子中。同样的，对于一个蛋白质而言，并不是每一个氨基酸的突变对于这个蛋白的基本功能都会施加有利的或者有害的影响，其中一些事中性的，也就是其突变对于蛋白质的功能是没有影响的，但是这种变化可以用来评估突变率在时间进化中的作用。在同源物种中，基因的分子分析是的遗传学家可以根据其功能进行基因的分类，并且鉴定出这些基因在个体生命周期中什么时候发挥作用的。现在基因突变的应用也非常广泛。在植物中，可以用来抵抗真菌或者细菌病，抗旱等；改变产品的品质，提高水果，蔬菜的保存期限；改变肉类的营养品质，降低有害的脂类等。就像经典遗传学的发展史一样，突变的概念也一直伴随着人们的争论。很多时候这种争论也没有得到解决，但是随着新技术，新工具，以及社会新兴趣点的出现而不了了之了。本书探讨了突变这个概念刚产生时的含义，以及随着时间变化其意义的衍化。对于职业科学家，在不同的领域，对于同样的现象存在着不同的概念解释显得尤为复杂，而突变的概念在广大公众中所指示的不同的意义。本书第二章和第四章讨论了突变的非分子和经典遗传学的方法。第五章至第八章报道了突变的生物化学和分子生物学方法。第九章概述了新兴的基因工程和比较基因组学。第十章探讨了突变的社会合理运用以及滥用。最后第十一章探讨了突变对于哲学科学和历史科学的意义。
本书目录
第一章
突变概念的简要介绍
第二章
孟德尔遗传基础学说产生之前突变的概念
第三章
细胞学说和孟德尔学说上的突变
第四章
果蝇实验重定义突变
第五章
辐射以及通过诱变进行突变分析
第六章
运用生物化学手段研究突变
第七章
突变和基因结构
第八章
突变和进化
第九章
突变和遗传工程
第十章
突变和社会
第十一章
突变和历史以及哲学科学
(闫俊杰)