Genomics and proteomics

Principles, technologies, and applications

基因组学和蛋白质组学

原理、技术及应用

编 者：Devarajan Thangadurai

Jeyabalan Sangeetha

出 版 社：CRC press

索 书 号：Q78/G335t/2015/Y

藏书地点：武大外教中心

基因组学是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。基因组学能为一些疾病提供新的诊断，治疗方法。例如，对刚诊断为乳腺癌的女性，一个名为“Oncotype DX”的基因组测试，能用来评估病人乳腺癌复发的个体危险率以及化疗效果，这有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗。基因组学还被用于食品与农业部门。基因组学的主要工具和方法包括：生物信息学，遗传分析，基因表达测量和基因功能鉴定。蛋白质组学是对蛋白质特别是其结构和功能的大规模研究，是在90年代初期，由Marc Wikins和学者们首先提出的新名词。更重要的是，基因组是相当稳定的实体，而蛋白质组通过与基因组的相互作用而不断发生着改变。一个生命体在其机体的不同部分以及生命周期的不同阶段，其蛋白表达可能存在巨大的差异。一个生命体在其整个生命周期中所拥有的蛋白质的全体，或者在更小的规模上，特定类型的细胞在经历特定类型刺激时所拥有的蛋白质的全体，分别被称为这个生命体或细胞类型的蛋白质组。随着人类基因组草图的完成，现在许多学者开始探索基因与蛋白质如何通过相互作用来形成其它蛋白质。蛋白质组学研究的关键技术包括质谱分析、X射线晶体学、核磁共振和凝胶电泳。有两种蛋白质组学方法：活体样品研究和重组蛋白合成。在第二种情形下，用遗传工程方法来克隆待合成的DNA模板，以及把这些基因剪切到宿主细胞（典型的是细菌）中，后者被培养用于大规模蛋白表达。接着，被合成蛋白需要被从宿主细胞中提取和纯化。纯化的蛋白随后通过结晶（及X-射线晶体衍射）或核磁共振来确定其结构。

本书共由十四章内容组成。第一章介绍的是神经防御应对氧化压力中具有相似角色的不同基因产物——血红素氧化酶系统，包括氧化压力及神经退行性疾病、血红素氧化酶系统的成员、血红素氧化酶系统的功能、神经退行性疾病中的血红素氧化酶系统等。第二章描述的是遗传性流行病学中基因—基因及基因和环境相互作用的寻找，包括初步分析、传统的统计方法、检测上位性的新方法、发展一个分析计划等多个方面。第三章对利用小鼠模型和慢性骨髓白血病疾病模型阐述原癌基因C-Abl的功能进行了阐述，C-ABL及BCR-ABL的鉴定、结构和激活、C-ABL潜在的底物、ABL的功能等内容都涵盖其中。作者在第四章对一个合子后生殖隔离的分子本质的理论进行了描述，包括假说、胚胎发生及受损的繁殖力、不相容性的进化起源等。第五章的主题是下一代测序及微生物评估——分子微生物学及其对人类健康的影响，包括下一代测序技术的过去、现在和未来，下一代测序及人类微生物学、下一代测序及临床微生物学等多个方面。作者在第六章介绍的是蛋白质组学及前列腺癌，主要包括前列腺癌研究中功能蛋白质组学策略及利用同位素标签技术进行亲和纯化等。第七章对RNA干扰治疗进行了描述，实验治疗中的siRNA、细胞中siRNA的产生和加工、siRNA在体内和体外的运输、未来治疗中的siRNA等多方面内容都涵盖其中。作者在第八章对肝炎C病毒感染的分子机制——宿主细胞因子对病毒感染起始的影响进行了详细的阐述。第九章的主题是分子系统发生学，它是从生物数据阐明进化过程的一个工具，便于估测进化变化的进化模型、分子系统发生学等都是本章要介绍的内容。第十章描述的是蛋白质异戊烯化在植物发育、植物激素信号传导及次级代谢中作用的新的认识，包括植物蛋白质异戊烯化及异戊烯化后的加工、异戊烯化的植物蛋白质的鉴定和功能阐述、蛋白质异戊烯化在植物中的其他功能等。第十一章介绍的是芒果组学，包括信息系统、核酸序列数据库、生化通路、表现型等。第十二章的主题是环境基因组学，主要阐述了转基因作物对土壤质量、微生物多样性及植物相关的群落的影响。作者在第十三章介绍的是用于作物的非生物压力研究的生物技术及基因组学的近期进展，包括在发展抵抗非生物压力中的生物技术、分子标记的发展和应用、调控基因、功能基因组学及压力应答等多个方面。第十四章阐述的是用于石油污染土壤的微生物修复的分子和基因组学方法，石油污染的毒性、降解石油微生物的分类学多样性及分子和遗传学观点等。

在基因组学和转录组学之后，蛋白质组学是在生物系统研究的下一个步骤。它是比基因组更为复杂，因为生物的基因组或多或少还是恒定的，但是蛋白质是细胞和细胞各不相同，并且在时间上各不相同。蛋白质组学是更大的挑战，因为蛋白质的独特的三维结构对其功能至关重要。本书作者通过十四章内容，对基因组学和蛋白质组学的原理、技术和应用进行了详细的描述。由于基因组学和蛋白质组学在生命科学中的飞速发展和广泛应用，本书适合生命科学及相关的医药及农林专业的学生和教师阅读参考。

本书目录

贡献者名单

缩写列表

前言

第一章 神经防御应对氧化压力中具有相似角色的不同基因产物——血红素氧化酶系统

第二章 拥抱复杂——遗传性流行病学中基因—基因及基因和环境相互作用的寻找

第三章 利用小鼠模型和慢性骨髓白血病疾病模型阐述原癌基因C-Abl的功能

第四章 一个合子后生殖隔离的分子本质的理论

第五章 下一代测序及微生物评估：分子微生物学及其对人类健康的影响

第六章 蛋白质组学及前列腺癌

第七章 RNA干扰治疗——过去、现在和未来

第八章 肝炎C病毒感染的分子机制——宿主细胞因子对病毒感染起始的影响

第九章 分子系统发生学：从生物数据阐明进化过程的一个工具

第十章 蛋白质异戊烯化在植物发育、植物激素信号传导及次级代谢中作用的新的认识

第十一章 芒果组学：支持芒果育种的信息系统

第十二章 环境基因组学：转基因作物对土壤质量、微生物多样性及植物相关的群落的影响

第十三章 用于作物的非生物压力研究的生物技术及基因组学的近期进展

第十四章 用于石油污染土壤的微生物修复的分子和基因组学方法

索引

（郑银珍）