Guide to Yeast Genetics and Molecular Cell Biology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Lightning Source Inc

作者:Guthrie, Christine (EDT)/ Fink, Gerald R. (EDT)

出品人:

页数:623

译者:

出版时间:2002-6

价格:$ 211.31

装帧:HRD

isbn号码:9780121822538

丛书系列:

图书标签:

• 专业书
• English
• 酵母遗传学
• 分子细胞生物学
• 遗传学
• 细胞生物学
• 生物技术
• 微生物学
• 基因组学
• 生物化学
• 分子生物学
• 生命科学

《微生物组学的深度解析：从功能生态学到人类健康》 图书简介 本书旨在为微生物生态学、分子生物学、生物信息学以及临床医学领域的研究人员、高级本科生和研究生提供一个全面且深入的视角，探讨微生物组学（Microbiome）这一快速发展的交叉学科。我们不再将微生物仅仅视为疾病的病原体，而是将其视为一个复杂的、动态的生态系统，深刻地调控着宿主（包括人类、动植物）的生理功能、代谢活动乃至行为模式。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛范围，共分为六个主要部分，力求构建一个完整的微生物组学知识图谱。 --- 第一部分：微生物组学基础与理论框架 本部分首先确立了微生物组学的研究范式。我们详细阐述了“微生物组”这一概念的演变，区分了宏基因组学（Metagenomics）和宏转录组学（Metatranscriptomics）的基本定义和研究目标。 微生物生态学的基石： 深入探讨了微生物群落的结构、多样性及其驱动因素。内容包括群落组装的理论模型（如中性模型与选择模型），以及环境因子（如pH值、氧气梯度、营养物质可用性）如何塑造特定的微生物群落结构。我们引入了生态学中的关键指标，如α多样性和β多样性，并结合实际案例分析了不同生态位中微生物的共生、竞争与拮抗关系。 宿主-微生物互作的分子机制： 重点解析了微生物如何通过分子信号进行跨界通讯。这包括宿主因子（如粘液层、免疫球蛋白A）对微生物定植的影响，以及微生物产生的代谢物（如短链脂肪酸SCFA、维生素、神经递质前体）如何被宿主利用或如何反过来调控宿主的生理过程。此外，本部分还详细梳理了微生物毒力因子（Virulence Factors）和定殖因子（Colonization Factors）的分子特征。 --- 第二部分：前沿测序技术与生物信息学工具链 微生物组学的飞速发展离不开高通量测序技术的进步。本部分聚焦于当前主流的技术路线及其数据处理流程。 宏基因组学的实践操作： 详细介绍了16S rRNA基因测序与全基因组Shotgun宏基因组测序的优劣势及适用场景。我们深入剖析了样本采集、DNA提取（强调克服不同基质提取效率的挑战）、文库构建的关键步骤和潜在偏差。 生物信息学分析的深度挖掘： 针对海量测序数据，本书构建了一套完整的分析流程。从原始数据的质量控制（QC）、去嵌合体检测，到物种注释（基于Greengenes, SILVA, RefSeq等数据库），以及功能预测（如PICRUSt2, HUMAnN3）。特别地，本部分提供了关于主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）在微生物组学中的标准应用模板，帮助研究者有效降维并解释环境变异。 网络分析与因果推断： 超越简单的物种丰度相关性分析，我们引入了基于信息论的协同网络（Co-occurrence Networks）构建方法，如SparCC和ARACNe。关键在于如何区分真正的生态关联与统计假象，并探讨了利用时间序列数据进行因果推断（如Granger Causality）的局限性与潜力。 --- 第三部分：人体微生物组：关键生理系统的重塑 人体微生物组是本书的核心研究领域之一。本部分以系统解剖学为线索，逐一剖析不同器官系统的微生物群落及其功能。 肠道微生物组：代谢工厂与免疫中枢： 这是篇幅最长的一章。我们详尽讨论了肠道菌群如何参与碳水化合物的末端发酵，SCFA（丁酸盐、丙酸盐、乙酸盐）的产生及其对肠道上皮屏障完整性的保护作用。在免疫调控方面，重点分析了“训练免疫系统”的机制，包括对Treg细胞分化和Th17细胞平衡的影响。此外，还深入探讨了“菌群-肠-脑轴”（Gut-Brain Axis）的分子基础，包括微生物对BDNF、5-HT等神经活性物质合成的影响。 皮肤、口腔与呼吸道微生物组的特异性： 针对不同微环境的挑战，如湿度、皮脂分泌、局部免疫应答，分析了这些区域微生物群落的特征。例如，在口腔中，我们探讨了菌斑形成中的生物膜动力学（Biofilm Dynamics）及其与牙周疾病的关联。 菌群移植（FMT）的临床应用与伦理挑战： 详细回顾了FMT在艰难梭菌感染（CDI）治疗中的高成功率，并探讨了其在炎症性肠病（IBD）、代谢综合征等疾病中的探索性研究，同时审视了粪便微生物组潜在的长期风险和监管问题。 --- 第四部分：微生物组与非传染性疾病的关联 本部分将研究重点从基本的生理稳态转向复杂的慢性疾病。 代谢失调与微生物组： 深入剖析了肥胖症、2型糖尿病中宿主对能量提取效率的改变。例如，某些菌群特征（如拟杆菌门与厚壁菌门的比例变化）与能量提取增加的关联性分析。同时，研究了微生物代谢产物如何干扰胰岛素信号通路。 炎症性疾病的驱动因素： 重点分析了微生物组失调（Dysbiosis）如何促进系统性炎症的发生。内容包括内毒素（LPS）通过TLR受体激活炎症通路，以及“小肠细菌过度生长”（SIBO）与腹胀、疲劳等症状的联系。 宿主遗传因素与微生物组的共同作用： 引入“双向影响”的概念，探讨宿主的特定基因多态性（如MUC2基因的缺陷）如何筛选或促进特定微生物群落的定植，反之，微生物的改变如何影响宿主基因的表达（表观遗传修饰）。 --- 第五部分：环境微生物组：从宏观到微观的视角 本部分将视角扩展到人类宿主之外，关注微生物组在地球系统中的作用。 土壤与植物微生物组： 详细介绍了根际微环境（Rhizosphere）的生态学。探讨了共生固氮菌（如根瘤菌）的分子识别过程，以及植物如何分泌特定的次生代谢产物来塑造其周围的微生物群落以增强营养吸收和抗逆性。 水生生态系统的微生物驱动力： 分析了海洋和淡水系统中的碳、氮、硫循环的微生物主导过程。特别是针对海洋浮游植物的群落结构与全球气候变化（如CO2吸收）之间的复杂反馈机制。 生物修复与合成生物学应用： 讨论了如何利用微生物群落或特定菌株来降解污染物（如塑料、石油泄漏物），并前瞻性地介绍了通过合成生物学工具对环境微生物进行基因编辑，以增强其生物修复能力的潜力。 --- 第六部分：新兴技术与未来方向 本部分展望了微生物组学领域未来五到十年的发展方向。 单细胞与空间组学： 介绍了单细胞微生物组学技术如何克服传统宏基因组学中“混池平均化”的问题，实现对单个细胞的基因组和功能解析。同时，空间转录组学技术在分析组织切片上微生物空间分布的突破性进展。 人工智能在组学数据中的整合： 探讨了机器学习（ML）和深度学习（DL）模型在预测疾病风险、优化个性化干预方案中的应用，特别是如何处理高维、稀疏的微生物组数据矩阵，以发现传统统计方法难以捕捉的复杂模式。 精准微生物干预的设计： 总结了益生菌、益生元、合生制剂的研发现状，并重点介绍了“活体生物药”（Live Biotherapeutic Products, LBPs）的工程化设计，即通过精确的基因编辑技术，构建具有特定治疗功能的“工程菌”。 本书的最终目标是为读者提供一套坚实的理论基础、一套实用的分析方法论，并激发对微生物组学在生命科学和医学领域无限潜力的深刻理解。每一个章节都力求在深度和广度上达到平衡，确保内容不仅具有学术前沿性，也具备实际操作指导意义。

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