真菌系统遗传学和系统基因组学，第100卷——Fungal Phylogenetics and Phylogenomics, Volume 100
作者：Jeffrey Townsend（编者）， Zheng Wang（编者）
出版：Academic Press
索书号：Q3/A244/2017/V.100/Y
ISBN: 978-0-12-813261-6
藏书地点： 武大外教中心
自达尔文在150多年前创立生命树以来，我们在重建生命树方面取得了巨大的进展。特别是从分析由少数基因座组成的数据集到分析由数百个基因座组成的数据集(如果不是整个基因组)的转变，帮助我们解决了一些最棘手的进化问题，同时为我们提供了一个关于生物多样性的新视角。相应地，系统发育树在跨越生态、保护和医学的领域中发挥了核心作用。然而，大数据的兴起也给系统基因组学家带来了一系列新的挑战，包括实验设计、定量分析和计算。第一批基因组的测序对系统发育推断提出了重大挑战，导致真菌系统基因组学家开始着手解决缺陷，并假设解决基因组规模分析中出现的与生命树的任何谱系相关的问题。本书强调真菌系统基因组学的观点，包括系统学和物种定界，生态和表型多样性，生物地理学，同时提供了一个关于真菌生命树重建进展的概述。
基因组时代已经改变了许多领域，包括我们对生物体间系统发育关系的理解。全基因组序列的广泛可用性实际上消除了数据可用性作为推断系统发育树的限制因素，为分析提供了成百上千个位点，导致分子系统发育逐渐被系统基因组学所取代。新时代也带来了新的挑战:系统错误在系统基因组数据集中可能更加明显，并可能导致强烈支持的错误关系，在研究之间造成显著的不一致。本书回顾了系统基因组分析的常见实践、技术和生物学挑战，并以真菌为例进行了说明。作者比较了系统发育推断的主要方法，并说明了在真菌生命树的系统基因组案例研究中所具有的优势和面临的挑战，包括基因组规模的数据可以最终解决有争议的关系的案例，以及尽管基因组数据泛滥，但仍然具有挑战性的其他案例。
正出现的数量空前的致病真菌，其在动植物中引起疾病，这使野生和管理的生态系统的恢复力处于危险之中。在过去的几十年里，致病真菌的数量有所增加，但同时也出现了新的大数据技术和分析方法，以应对这些新出现的病原体。本书回顾了基因组学和表观基因组学相关领域关于如何改变我们应对新出现的真菌病原体的能力。
代谢基因簇(MGCs)提供了一些关于酵母菌和丝状真菌的生物化学机制的最早线索。MGCs编码多种遗传机制，用于获取营养物质和合成/降解必需代谢产物和适应性代谢产物。除了编码执行这些离散的合成代谢或分解代谢过程的酶外，MGCs还可以编码一系列的机制，使它们能够作为遗传组合而持久存在;这些包括保护宿主真菌免受其固有毒性的酶机制，以及综合调控的机制。MGCs的这种模块化、自成体系的特性有助于真菌的代谢和生态适应性。MGCs分布的系统发育和生态模式反映了真菌生命周期和营养模式的多样性。虽然大多数基因簇的起源都是谜一样的，但人们认为MGCs是通过基因复制、重新定位或水平转移而进入基因组的，分析基因簇的死亡和衰变为选择基因簇装配的机制提供了线索。基因聚类可能通过代谢效率和专门化提供固有的适应度优势，但目前这方面的实验证据有限。基因簇的鉴定和表征将继续成为阐明真菌代谢以及了解真菌生理和生态的有力工具。
镰孢镰刀菌是一种大型的植物和人类病原体复合体，以宿主特异性的方式攻击多种物种。比较基因组研究表明，氧孢菌种复合体(FOSC)的宿主特异性致病性是由不同的多聚体(SP)染色体决定的。与通常的垂直转移(遗传物质通过细胞分裂传播)不同，SP染色体可以在系统发育谱系间水平传播，这就解释了磷甲酸宿主特异性致病性的多系统性质。SP染色体的多样性决定了该物种复合体的寄主范围广泛，而保守的核心基因组则维持着基本的生存功能。这些SP染色体的识别使氧孢菌基因组的功能和结构分区成为可能。作者研究了这组跨界病原体对农业生产力和人类健康的影响。本书以镰刀菌属系统基因组结构中氧孢菌的致病性为研究对象，阐明了福斯克菌群中氧孢菌致病性的演化过程。结论是，在明确定义的系统基因组框架内进行群体基因组学研究，不仅对于理解致病性机制的演变至关重要，而且对于识别与致病性相关的信息性候选体也至关重要，这些候选体可作为疾病管理规划的目标。
本书还回顾了真菌进化和真菌基因组学的历史、7种系统基因组学方法，并利用每种方法重建了84种真菌的系统发育并讨论了每种系统基因组方法的准确性和适用性。在以往的真菌研究中，已有六种方法得到了广泛的应用，而贝叶斯方法是一种新的真菌系统基因组学方法。作者发现建立的和新的系统基因组方法都可以准确地重建真菌王国。
在过去的十年中，下一代测序技术的进步和用于系统基因组分析的生物信息学已经导致真菌分类学和分类学的显著进展。利用基因组序列数据的比较分析解决了一些长期存在的问题，从而形成了坚实的多基因系统发生。这些方法对传统的形态学或单基因系统发育方法进行了补充，并常常超越了它们。本书简要介绍了真菌系统学的历史，并突出了一些例子来说明系统基因组学对这一领域的影响。
《真菌系统遗传学和系统基因组学，第100卷》一书于2017年由Academic Press出版，作者是Jeffrey Townsend, Zheng Wang。
《真菌系统遗传学和系统基因组学，第100卷》一书中，专家研究人员介绍了用于研究真菌系统遗传学和系统基因组学的方法，讨论的主题主要包括八个部分，真菌大数据最大化系统遗传学和系统基因组学的力量，基因组学时代的真菌系统发育，新出现的真菌病原体的基因组和表观基因组特征，真菌基因簇多样性与进化，从系统基因组学的角度分析氧化镰刀菌的致病性，真菌王国系统基因组重建的多种方法，锈菌的系统遗传学和系统基因组学以及真菌系统基因组学研究进展及其对真菌系统学的影响。《真菌系统遗传学和系统基因组学，第100卷》一书从各个方面讲解了真菌系统遗传学和系统基因组学的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究真菌系统遗传学和系统基因组学的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《真菌系统遗传学和系统基因组学，第100卷》一书作为遗传学和细胞生物学专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1、本书涉及众多的热点的问题，深入探讨了真菌系统基因组学的进展和其对真菌系统学的影响，真菌系统基因组学的数据处理，真菌病原体表观基因组特征的数据收集和系统发育推断，真菌基因簇多样性和进化的进展，镰刀菌菌种复合体的系统基因组学，致病酵母的系统基因组分析，锈菌的系统遗传学和系统基因组学。内容全面充实，是一本应用性很强的书籍。
2、，每个章节都是由由该领域公认的领导者撰写和编辑，呈现了由于我们的遗传学知识的进步而出现的新的医学突破。
3、批判性地分析了临床遗传学研究的未来方向。
总的说来，《真菌系统遗传学和系统基因组学，第100卷》一书为想要了解真菌系统遗传学和系统基因组学的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为遗传学和细胞生物学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录：
撰稿人名单
前言
1. 最大化系统遗传学和系统基因组学的力量:真菌大数据的视角
Alex Dornburg,
Jeffrey P. Townsend and Zheng Wang
2. 基因组学时代的真菌系统发育:从基因组规模的数据集中对系统发育推断的见解
László G. Nagy and Gergely Szöllősi
3. 描述支持新出现的真菌病原体的基因组和表观基因组特征
Rhys A. Farrer
and Matthew C. Fisher
4. 真菌基因簇多样性与进化
Jason C. Slot
5. 从系统基因组学的角度分析氧化镰刀菌的致病性
Yong Zhang and Li-Jun Ma
6. 真菌王国系统基因组重建的多种方法
Charley G.P. McCarthy and David A. Fitzpatrick
7. 锈菌的系统遗传学和系统基因组学
M. Catherine Aime, Alistair R. McTaggart, Stephen J. Mondo and Sébastien Duplessis
8. 真菌系统基因组学研究进展及其对真菌系统学的影响
Ning Zhang, Jing Luo
and Debashish Bhattacharya
致谢
参考文献