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出版者:Routledge

作者:Hickey, G. I./ Fletcher, H. L./ Winter, P.

出品人:

页数:379

译者:

出版时间:2006-12

价格:$ 45.20

装帧:Pap

isbn号码:9780415376198

丛书系列:

图书标签:

• 遗传学
• 生物学
• 生物科学
• 医学
• BIOS Instant Notes
• 学习笔记
• 考试复习
• 分子生物学
• 基因
• 细胞生物学

《生物化学与分子生物学前沿进展》 导言：理解生命活动的基石 生命，这个宇宙中最复杂而精妙的现象，其运作的核心机制深植于分子层面。本书《生物化学与分子生物学前沿进展》旨在为对生命科学领域具有扎实基础并渴望深入了解当代研究热点与技术革新的读者，提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。我们聚焦于生物体内物质转化、能量流动以及遗传信息如何精确调控生命活动的最新发现、关键技术及其理论意义。本书的编写严格遵循科学的严谨性与逻辑的连贯性，旨在构建一个从宏观生命现象到微观分子机制的完整认知体系。 本书的结构设计力求层次分明，内容涵盖了从经典的生物化学原理到尖端的基因组学、蛋白质组学及细胞信号传导的前沿探索。它并非对基础概念的简单重复，而是将这些基石知识置于当代科研的背景下进行重新审视和深入剖析，强调“动态”与“调控”在生命系统中的核心地位。 --- 第一部分：代谢调控的精细艺术 生命活动离不开持续的物质转化与能量交换。本部分深入探讨了生物体内核心代谢途径的精细调控网络，超越了教科书上对基础反应步骤的简单描述。 第一章：碳水化合物代谢的动态平衡与疾病关联 我们首先回顾了糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化的基本流程，但重点转向了它们如何被细胞内外的信号分子实时调控。详述了胰岛素和胰高血糖素对关键酶（如磷酸果糖-2-激酶/磷酸酶）的协同调控机制，以及这些机制如何在糖尿病等代谢紊乱中失灵。此外，深入探讨了糖酵解的非代谢功能，即“Warburg效应”在癌细胞增殖中的作用，以及如何利用靶向代谢酶的新型抗癌策略。特别引入了表观遗传修饰（如代谢物作为表观遗传修饰因子）如何连接代谢状态与基因表达。 第二章：脂质代谢：信号分子与能量储存的交汇点 脂肪酸的合成、分解（β-氧化）以及胆固醇的代谢是能量稳态的关键。本章重点分析了PPARs（过氧化物酶体增殖物激活受体）家族作为脂质代谢的主要转录因子，如何响应脂肪酸的浓度变化并调控基因表达。探讨了脂蛋白的结构与功能的最新研究，特别是关于高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）颗粒的异质性及其对心血管健康的复杂影响。此外，详细阐述了鞘脂代谢在细胞凋亡和信号传导中的关键角色，揭示了脂质不仅仅是能量的存储形式，更是重要的细胞信使。 第三章：氨基酸代谢与氮平衡：合成子与调控枢纽 超越蛋白质合成的范畴，本章聚焦于氨基酸作为重要代谢中间体和细胞信号前体的作用。重点剖析了一碳代谢途径（包括叶酸和维生素B12的循环），阐明了其如何与核苷酸合成及甲基化反应紧密耦合。讨论了精氨酸和鸟氨酸循环在尿素合成之外，作为一氧化氮（NO）合成原料供应的调控机制。此外，深入分析了特定氨基酸代谢酶的遗传缺陷如何导致严重的神经系统疾病，强调了代谢通路中的每一个节点都至关重要。 --- 第二部分：遗传信息的操控与表达 生命信息的传递与执行是分子生物学的核心。本部分侧重于基因组的动态变化、转录调控的复杂性以及蛋白质合成与修饰的精密度。 第四章：基因组的动态景观与表观遗传学前沿 本章从宏观的基因组结构入手，转向对染色质可及性的动态研究。详细介绍了ATAC-seq和Hi-C等技术如何揭示基因组三维结构与基因调控区域的相互作用。重点阐述了DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰（PTMs）的复杂“密码本”，以及非编码RNA（特别是长链非编码RNA, lncRNA）如何作为染色质重塑的支架或诱饵，实现远端调控。对转座子激活及其在物种进化和疾病发生中的潜在作用进行了深入探讨。 第五章：转录调控的复杂网络与RNA成熟 本章深入剖析了RNA聚合酶如何被数百种转录因子精确地招募和释放。详细介绍了增强子（Enhancers）的特性、“环绕”（Looping）机制以及它们如何跨越距离激活启动子。在RNA成熟方面，重点讲解了RNA剪接的替代异构体生成机制，以及RNA编辑（如A-to-I编辑）如何扩展了基因组的编码潜力，并受环境因素影响。 第六章：蛋白质合成、折叠与质量控制 从核糖体的工作机制到蛋白质的生物学功能实现，本章覆盖了后转录调控的全过程。详述了tRNA的氨酰化的精确性要求，以及核糖体在翻译起始和延伸步骤中的调控机制，包括框架漂移和无义介导的mRNA降解（NMD）。对于蛋白质的“命运”决定，重点分析了内质网（ER）的蛋白质折叠质量控制系统，特别是未折叠蛋白反应（UPR）如何应对蛋白质稳态的挑战，以及相关调控失败如何导致神经退行性疾病。 --- 第三部分：信号转导与细胞间通讯的精密系统 细胞必须能够感知环境变化并作出恰当反应。本部分聚焦于信号分子、受体系统以及下游级联反应的整合与选择性。 第七章：膜受体与信号级联的放大效应 详细考察了G蛋白偶联受体（GPCRs）的激活机制，强调了它们作为药物靶点的巨大潜力，并探讨了受体偏向性激动剂的概念。深入分析了酪氨酸激酶受体（RTKs）的自磷酸化与下游支架蛋白的招募，特别是RAS-MAPK通路和PI3K-AKT通路在细胞增殖、分化和存活中的核心作用。关注点在于信号的交叉对话（Crosstalk）：不同信号通路如何相互影响以产生复杂的输出。 第八章：细胞骨架的动态重塑与细胞运动 细胞形态和运动是生物学活力的直观体现。本章将细胞骨架（微管、微丝、中间纤维）视为响应信号的机械传感器。详细介绍了Rho GTPases（如RhoA, Rac1, Cdc42）如何整合来自生长因子和细胞外基质（ECM）的信号，从而精确调控肌动蛋白的聚合与解聚。探讨了整合素在细胞粘附和信号传导中的双重角色，以及细胞骨架动态变化在免疫细胞迁移和肿瘤转移中的关键地位。 第九章：细胞周期调控与凋亡程序 细胞的精确增殖与死亡是组织稳态的保障。本章深入分析了细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）及其周期蛋白的周期性激活与失活机制。重点剖析了Rb蛋白和E2F转录因子在G1/S转换中的闸门作用。在细胞死亡方面，详述了线粒体依赖性（内在）和死亡受体依赖性（外在）凋亡通路的分子细节，特别是Bcl-2家族蛋白在控制细胞对凋亡信号敏感性中的平衡作用。 --- 第四部分：应用生物化学与系统生物学视野 本部分将基础知识应用于解决实际问题，并展望了整合复杂数据的系统生物学方法。 第十章：蛋白质组学的技术革新与功能分析 超越对单个蛋白质的研究，本章侧重于高通量蛋白质组学技术。详细介绍了质谱（MS）在肽段鉴定、定量分析（如TMT, iTRAQ）中的最新进展，以及如何利用亲和纯化-质谱联用（AP-MS）来绘制大规模蛋白质-蛋白质相互作用网络（PPIs）。强调了通过磷酸化蛋白质组学研究信号传导的动态变化，以及如何利用这些数据来验证药物靶点的有效性。 第十一章：生物信息学工具与系统建模 面对海量的分子数据，本章介绍了生物化学家和分子生物学家必须掌握的计算工具和建模思维。讨论了基因组组装、序列比对（如BLAST的进阶应用）的基本原理。更重要的是，引入了代谢网络建模（Flux Balance Analysis, FBA）和信号网络动力学模拟，展示了如何通过数学方法预测系统在不同扰动下的行为，从而指导实验设计，实现从“数据堆积”到“知识生成”的转变。 --- 总结与展望 《生物化学与分子生物学前沿进展》通过对核心机制的深度剖析和对前沿技术的系统介绍，旨在培养读者批判性思维，使其能够理解生命系统的复杂性与高度集成性。本书所涵盖的知识点无不体现着分子间的精妙互动与严密调控，揭示了生命在分子层面上所展现出的惊人秩序与适应性。掌握这些前沿知识，是推动生物医药、合成生物学及基础生命科学研究深入发展的关键所在。 （总字数：约1500字）

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