《哺乳动物的合成生物学》
Synthetic
Biology in Mammals
作者：Jamie Davies
出版社：Oxford University Press
索书号：Q811M2652020Y
ISBN：9780198841548
藏书地点：武大外教中心
合成生物学是一门综合性的学科，致力于合成一些功能元件、模块、系统，从而对生命体进行有目的的设计、改造，使细胞或生物体具有特定的新功能。随着基因组学和蛋白质组学的发展，大量生物分子的功能被挖掘出来，包括DNA、RNA调控序列，配体响应蛋白，相互作用蛋白等。这为合成生物学家设计、合成各种基因线路提供良好的素材。近几年，随着基因、细胞治疗理念的深化，科学家们开始将人工合成的基因网络导入哺乳动物细胞内用于各种疾病的治疗。
在哺乳动物的研究史中，大部分研究一直是分析性的。研究人员分析哺乳动物的结构、功能、行为、发育和进化，并利用他们所获得的知识体系提出哺乳动物的工作原理。许多分析侧重于观察完全处于自然状态的哺乳动物，而另一些则涉及在正常动物身上进行的对照实验，例如给房间降温，从而研究所发生的代谢和行为变化，以确保动物保持温暖。近年来，一项重要的研究涉及对哺乳动物(通常是老鼠)的基因组进行单一的改变，例如通过删除某个基因来发现哺乳动物的哪些方面不再正常形成或工作，因而确定该基因的正常功能。尽管移除一个基因可能比“合成”更“破坏”，但这类工作标志着从只研究正常哺乳动物到研究故意改变的哺乳动物的开始。
最近的两项进展表明，哺乳动物的基因改变从仅仅是为了检验理论而进行的破坏性干预，变成了真正具有建设性的项目—赋予哺乳动物以前没有的能力。这些进展是(a)对支撑哺乳动物生命的分子生物学有了相当好的理解; (b)廉价可靠地读写和组装脱氧核糖核酸(DNA)技术的发明。这种在哺乳动物细胞或整个哺乳动物中建立新的基因“线路”的想法被称为哺乳动物合成生物学。它还处于婴儿期，但已经产生了对纯科学和实用的人和兽医医学都很有兴趣的结果。这个领域具有所有合成生物所固有的挑战，还有一些特殊的挑战，这些挑战来自于一个复杂的多细胞生物，甚至是一个人。这一事实不仅带来了技术上的困难，而且还带来了一些重要的伦理问题。
在第一章中，作者比较了哺乳动物系统与一些细菌系统及其他的真核生物系统的差异。与哺乳动物系统相比，细菌价格便宜，易于照料，易于改造;而且对细菌的研究很少引起伦理上的担忧。哺乳动物系统与其他真核细胞系统相比，其中一些特征是所有真核细胞共有的，甚至是像酵母这样非常简单的细胞；还有一些是哺乳动物等“高级”动物所特有的。在第二章中，作者介绍了有关哺乳动物细胞的分子生物学“中心法则”的基本原理;这些信息以DNA的形式被转录成RNA，翻译成功能蛋白，这一过程在遗传和表观遗传水平上受到调控。第三章中，作者举例说明合成生物装置如何帮助科学家更深入地探索生命的基本机制，并验证他们所构建的理论。第四章主要讲述了哺乳动物系统在生产蛋白质类药物、疫苗和基因治疗等方面的应用。第五章中，作者举例说明合成生物装置如何帮助科学家更深入地探索生命的基本机制，并验证他们所构建的理论。在第六章中，作者讨论各种类型的干细胞，介绍了新出现的合成生物学工具操纵哺乳动物干细胞的一些方法。第七章讨论了哺乳动物合成生物学所涉及的伦理问题，对这个领域带来的好处和可能的危害进行评估和权衡。提出了一些规避和解决伦理问题的方法。
《哺乳动物的合成生物学》一书于2020年由Oxford University Press 出版社出版，作者是Jamie Davies。这本入门读物介绍了将合成生物技术应用于哺乳动物细胞、组织和生物体的挑战和机遇。它涵盖了使工程哺乳动物系统不同于工程细菌、真菌和植物的特殊特征，并提供了对当前技术的概述。各种前沿的例子说明了哺乳动物合成生物学的不同目的，包括纯生物医学研究、药物生产、组织工程和再生医学。
本书作为研究合成生物学的书籍，内容专业详实，语言浅显易懂，具有以下特点：
1、书中虽然有丰富的生物学细节，但解释详细，并配有大量图例，很容易为外行观众所理解
2、书中每一个章节开始前都列出了学习目标，章末还有小结，让读者能够抓住本章的重点。
3、作者在每一章节后还提出了一些问题供读者讨论，进一步帮助读者理解本书的内容
4、在本书的最后，将出现的专业词汇都罗列出来，大大方便了大家在阅读过程中对进化生物学专业术语的认知。
5、书中每一节课后面都有文献引用，可以引导读者进一步了解更多合成生物学的知识
1.
哺乳动物合成生物学导论
什么是哺乳动物
为什么做哺乳动物合成生物学
哺乳动物合成生物学是如何进行的
什么是容易的，什么是困难的
2.
哺乳动物系统的特点
哺乳动物基因
哺乳动物细胞
培养的哺乳动物细胞
体内的问题
问题与权力之争
3.
哺乳动物合成生物学技术
我们能很好的解读DNA
我们能很好的编辑DNA
重写方法-基因组编辑工具
CRISPR/Cas9革命
DNA部分的组装
我们能很好的书写DNA
但是我们创造DNA的能力依然有限
下一个挑战是如何将转基因DNA植入哺乳动物细胞中
让DNA留在细胞内是很困难的
哺乳动物细胞修复机制
最后我们要知道我们修改过的DNA是功能性的
4.
哺乳动物合成生物学作为研究工具
分析生物学的合成工具
构建测试想法
5.
教哺乳动物细胞创造新细胞有用的东西
治疗性蛋白质：下一代药物
蛋白质生产的细胞工厂
哺乳动物细胞系
利用合成生物学改进细胞进行生物生产
在体内产生治疗性蛋白质
走向农业：农场动物的合成生物学
6.
合成生物学、干细胞和再生医学
干细胞是什么？
干细胞分化
转录因子：“主调控因子”和重新编程
合成的转录因子
7.
合成生物的伦理学
伦理概述
从分析到合成
大自然的魅力
潜在的好处、潜在的危害和不确定性
环境
责任与安全
公平与正义
朱旺 武汉大学生命科学学院 硕士研究生