免疫系统信号与基因表达 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京世图

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出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-1-1

价格:420

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isbn号码:9787506247702

丛书系列:

图书标签:

• 免疫系统
• 信号通路
• 基因表达
• 分子生物学
• 免疫学
• 细胞生物学
• 生物化学
• 遗传学
• 炎症
• 疾病机制

基因编辑的革命：CRISPR技术的原理、应用与伦理前沿 图书简介 本书深入剖析了当前生物医学领域最具颠覆性的技术之一——成簇的规律间隔的短回文重复序列（CRISPR）及其相关核酸内切酶（Cas）系统。我们不再仅仅关注细胞内部的信号通路和基因的转录调控，而是将目光投向了对基因组本身进行精准、高效修改的“分子剪刀”技术。 本书的写作旨在为生命科学研究人员、生物技术从业者以及对基因工程伦理前沿感兴趣的读者，提供一个全面、深入且富有洞察力的指南。它不仅仅是对现有CRISPR技术操作手册的汇编，更是一部关于其基础科学原理、工程化挑战、临床转化潜能以及深刻社会影响的深度论述。 第一部分：CRISPR/Cas系统的起源与分子机制的精妙构造 本部分追溯了CRISPR系统的自然起源。我们首先考察了细菌和古菌如何利用这套复杂的适应性免疫系统来抵御噬菌体和其他水平基因转移元件的入侵。重点阐述了CRISPR阵列的结构特征——由间隔序列（Spacer）和重复序列（Repeat）构成的基因组“记忆库”，以及它们如何被转录成前导RNA（pre-crRNA）和成熟的crRNA。 随后，我们将镜头聚焦于Cas蛋白，特别是最广泛应用的Cas9。详细阐述了Cas9如何与向导RNA（gRNA，通常是人工融合的sgRNA）结合，形成一个功能性的核糖核蛋白复合物（RNP）。我们深入解析了激活该复合物的关键分子识别事件：gRNA对靶标DNA序列的精确碱基配对，以及旁侧序列（PAM）在确保切割特异性中的决定性作用。通过对不同Cas蛋白（如Cas12a/Cpf1，Cas13等）的结构生物学分析，揭示了不同系统在切割机制、PAM偏好性和产物末端（平末端或粘性末端）上的多样性，为应用选择提供了科学依据。 第二部分：基因组编辑的工程化与效率优化 掌握了基础机制后，本书转向了如何将这一自然系统转化为强大的生物工程工具。 我们详尽讨论了靶向策略的优化。从最初的单向gRNA设计，到双gRNA介导的大片段缺失，再到利用反向互补序列（RIVs）策略进行精准的基因组重排。内容涵盖了影响脱靶效应的关键因素，包括gRNA序列的选择、Cas蛋白的变体使用（如高保真Cas9和低脱靶突变体），以及递送策略（质粒、mRNA、RNP）的选择如何影响细胞内的编辑效率和安全性。 重点阐述了DNA修复途径的调控。CRISPR/Cas系统产生的双链断裂（DSB）主要通过两种内源性机制修复：非同源末端连接（NHEJ）和同源重组修复（HDR）。NHEJ是导致基因敲除（InDels）的主要途径，我们分析了如何通过优化细胞周期和添加DNA修复因子来提高HDR的效率，这是实现精准点突变或插入外源片段的基石。 此外，本书还详述了“无切割”编辑技术的兴起，如碱基编辑器（Base Editors, BEs）和先导编辑器（Prime Editors, PEs）。我们详细解析了这些系统如何通过融合失活的Cas9（dCas9）与脱氨酶或逆转录酶，实现无需DSB的单碱基替换、小片段插入或删除，极大地拓宽了编辑的应用范围并降低了染色体重排的风险。 第三部分：从基础研究到转化医学的广阔应用蓝图 本部分的焦点在于CRISPR技术在实际科学和医学领域中的前沿应用。 在基础研究层面，我们展示了如何利用CRISPR/Cas构建高通量筛选文库（如CRISPRi/a系统，利用dCas9调控基因表达），用于系统性地解析复杂的信号网络、药物作用靶点和疾病通路。 在疾病治疗领域，本书细致探讨了体外（Ex Vivo）和体内（In Vivo）基因治疗的策略。体外编辑方面，重点分析了对血液系统疾病（如镰状细胞病、β地中海贫血）的T细胞改造（如CAR-T细胞的增强），以及对遗传性失明等疾病的局部治疗方案。体内递送是核心挑战，我们详细比较了腺相关病毒（AAV）、脂质纳米颗粒（LNP）和电穿孔等载体的优缺点，以及它们在靶向特定组织（如肝脏、肌肉、中枢神经系统）中的最新进展。 还探讨了农业与生物制造中的应用，包括作物抗性改良、提高产量以及设计新型工业微生物以实现生物燃料和生物制药的高效生产。 第四部分：基因编辑的伦理、监管与未来展望 技术的强大必然伴随着深刻的伦理拷问。本部分是本书极具前瞻性的部分，旨在引导读者思考技术发展的边界。 我们深入讨论了生殖系编辑（Germline Editing）的争议焦点：对人类胚胎、配子或早期胚胎进行遗传修饰的影响，及其对代际遗传的不可逆性。分析了国际社会在这一问题上的主要立场、监管框架的差异，以及“科学突破”与“伦理红线”之间的动态平衡。 此外，书中还涵盖了知识产权格局的复杂性，它深刻影响着技术的可及性和商业化进程。最后，本书展望了下一代基因编辑技术，包括更精确的位点特异性诱变技术（如REPAIR系统）以及将CRISPR系统应用于RNA编辑和表观遗传修饰的前沿探索，描绘了一个后基因组时代精准分子调控的宏伟蓝图。 本书结构严谨，论述深入，致力于提供一个既扎实于分子生物学基础，又紧跟前沿科技动态的综合性读物。

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作为一名从事自身免疫性疾病研究的临床医生，我发现这本书在连接基础免疫学和病理生理学方面做得尤为出色。它不仅仅停留在“发生了什么”的描述层面，更深入探讨了“为什么会出错”。例如，在描述Treg细胞功能失调时，书中细致地对比了Foxp3表达的稳定性与诱导性Treg（iTreg）在不同微环境中的分子差异，并将其与系统性红斑狼疮（SLE）患者外周血Treg的分子特征联系起来。这种跨尺度的整合，极大地帮助我理解了那些看似随机的临床表型背后，隐藏着的精确的分子缺陷。我特别赞赏它对细胞因子风暴的分子调控网络进行的系统性梳理，不同于市面上很多简单罗列炎症因子的书籍，这里展示了IL-6、IL-1$eta$和TNF-$alpha$如何通过正反馈环路相互增强，最终导致组织损伤的分子事件链。这本书的实用性在于，它提供了一套完整的“故障排除指南”，帮助我们从基因表达层面去定位那些可能成为新疗法靶点的关键节点。

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从一个侧重于计算生物学分析的角度来看，这本书在数据整合和模型构建方面的启发性也是巨大的。它没有回避目前免疫学研究中数据爆炸带来的挑战，反而巧妙地利用了多个高通量测序项目的结果来佐证某一信号通路的有效性。例如，书中在阐述肿瘤微环境（TME）中免疫抑制机制时，就引用了多个肿瘤类型（如黑色素瘤和结直肠癌）的scRNA-seq数据集，展示了髓源性抑制细胞（MDSC）和调节性T细胞（Treg）如何协同作用，通过分泌TGF-$eta$和IL-10等因子来抑制CD8+ T细胞的效应分子（如穿孔素和颗粒酶B）的基因表达。这种将宏观功能与微观基因表达数据相结合的处理方式，让理论推导更具说服力。对于我这样的数据分析人员而言，这本书提供了大量可供验证和构建预测模型的分子事件序列，其价值远超一般教科书所能提供的范畴，是一部真正服务于未来精准免疫学研究的力作。

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这本关于“免疫系统信号与基因表达”的书籍，简直是为我们这些在生物医学领域摸爬滚打的研究者们量身定做的宝典。我尤其欣赏作者在梳理复杂信号通路时的那种抽丝剥茧的细腻，仿佛带着读者一步步走进了细胞内部的“权力斗争”现场。书中对于Toll样受体（TLR）和NOD样受体（NLR）家族的介绍，不仅仅停留在它们作为模式识别受体的基本功能上，更深入探讨了下游MyD88/TRIF依赖性信号如何精确调控NF-$kappa$B和IRF家族的活化，进而影响炎症因子和干扰素的基因转录。那些详尽的图表，将原本晦涩难懂的磷酸化级联反应描绘得一清二楚，对于理解先天免疫如何快速启动，具有不可替代的指导价值。我记得有一次我在优化一个关于巨噬细胞极化实验方案时，就是参考了书中关于STAT通路在M1/M2转换中的精细调控描述，才成功地提高了特定细胞因子表达的特异性。这本书的深度，足以让初学者感到挑战，但对于有经验的科研人员来说，更像是一份精炼的、随时可查阅的“操作手册”，特别是关于表观遗传修饰（如组蛋白修饰和DNA甲基化）如何影响免疫基因的长期记忆性表达的章节，提供了非常前沿的视角。

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我花了整整一个周末沉浸在这本厚厚的册子里，最让我感到震撼的是它对免疫记忆的分子机制所做的深刻剖析。这本书并没有满足于传统的抗原提呈理论，而是将叙事的焦点聚焦到了“信息储存”和“快速提取”的层面。书中对记忆T细胞和B细胞分化路径的描述，结合了最新的单细胞测序数据，清晰地展示了中心记忆细胞（TCM）与效应记忆细胞（TEM）在代谢重编程上的差异，这为理解疫苗的持久效力提供了坚实的分子基础。特别是关于转录因子如T-bet、Eomes、BCL6的动态平衡如何决定细胞命运走向的讨论，非常精彩。作者似乎非常擅长捕捉那些微妙的转折点——比如在淋巴器官归巢过程中，特定的趋化因子受体表达水平如何像一个“门卫”一样，决定了细胞是进入成熟的免疫反应还是进入静息的记忆状态。这本书的语言风格偏向于严谨的学术叙述，但行文流畅，逻辑链条极其紧密，读起来丝毫没有传统教科书那种枯燥感，反而充满了发现的乐趣。

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这本书的排版和内容组织方式，简直是强迫症患者的福音。它将复杂的免疫反应分解成了若干个清晰的、可独立理解的模块。我最喜欢的是它对不同免疫细胞亚群的“分子指纹”的描绘。例如，不同于对DC细胞的笼统描述，书中对经典DC（cDC1/cDC2）和浆细胞样DC（pDC）的转录组特征进行了详细的对比，并指出了它们在启动适应性免疫应答中的功能互补性。这种细致入微的区分，对于我们进行体外细胞分离和功能验证实验时至关重要。更值得一提的是，书中对非编码RNA，特别是miRNA和小非编码RNA（sncRNA）在免疫调节中的作用的论述，展现了作者紧跟科研前沿的敏锐度。这些小分子如何精细调控mRNA的翻译效率和稳定性，为理解免疫应答的动态性和可逆性提供了全新的视角。这本书的广度和深度，使得它不仅仅是一本参考书，更像是一张通往免疫学知识殿堂的详细地图。

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