Thermophiles

Thermophiles pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Taylor & Francis
作者:Robb, Frank/ Antranikian, Garo/ Driessen, Arnold/ Grogan, Dennis
出品人:
页数:368
译者:
出版时间:2007-12
价格:$ 195.43
装帧:HRD
isbn号码:9780849392146
丛书系列:
图书标签:
  • 极端微生物
  • 嗜热菌
  • 微生物学
  • 生物化学
  • 酶学
  • 蛋白质
  • 分子生物学
  • 生物技术
  • 极端环境
  • 工业应用
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具体描述

We might think of them as living on the very edge of existence. Referred to as extremophiles, these microorganisms exhibit the most radical capacity for adaptation in those harsh environments that are just barely conducive to the existence of cellular life. Unlocking the mechanisms and understanding the evolutionary development that allows these simple organisms to thrive can teach us much about microbiology in extremis. Highly diverse, these microorganisms have been found living in nearly every place explored to date. One example, thermophiles (literally: heat lovers) are microorganisms that thrive at temperatures above the mesophilic range of 25-400C. Until recently, due to the extreme environment they inhabit, the study of thermophiles was limited. However with the advent of new tools, particularly genetic and whole genome analysis and community sequencing, remarkable strides have been made in the study of these extreme examples of living adaptive organisms."Thermophiles: Biology and Technology at High Temperatures" presents a cogent summary of the progress made in studying these extremophiles and speaks directly to the implications of that progress. Offering information of great interest to researchers in molecular biology, microbiology, biochemistry, structural biology, biotechnology, bioremediation, structural genomics, industrial microbiology, and exobiology, this text provides a comprehensive review of the most recent literature in the thermophile field written by renowned experts from all across the world. Discover how thermophiles demonstrate extremes that indicate a lack of evolutionary constraints. Much is being learned from the study of thermophiles, especially our understanding of fundamental biology at the molecular level and the genetic mechanisms that permit adaptation and survival.Included in this volume is a discussion of protective strategies based on the resiliency of thermophiles, including their thermostability, which allow them to maintain structurally functional proteins. It also investigates whether hyperthermophiles employ protein phosphorylation-dephosphryation as a molecular regulatory mechanism, and provides significant clues regarding the synthesis of protein. By studying this extreme example of life, its subtle, yet exaggerated response mechanisms, and its development over the course of many short-lived generations, we may begin to understand the mechanisms in a number of diseases linked to improper protein folding, and also begin to more fully understand the ingenious design of DNA, and all that such an understanding implies regarding the health and survival of human life in a rapidly changing environment.

好的,这是一份关于一本名为《Thermophiles》的图书的详细简介,该简介完全侧重于该书本身的内容,不包含任何与“AI生成”或“AI痕迹”相关的信息。 --- 《Thermophiles》图书简介 书名: Thermophiles 作者: [请在此处插入作者姓名或“多位专家”] 出版年份: [请在此处插入出版年份] 出版社: [请在此处插入出版社名称] 核心主题与概述 《Thermophiles》是一部开创性的、跨学科的综合性著作,专注于极端微生物学和生物化学领域中一类至关重要的生物体——嗜热生物(Thermophiles)。本书不仅仅是对这些能在高温环境中茁壮成长的生物的简单罗列,它深入剖析了它们独特的分子机制、生态适应性、生物技术潜力以及它们在理解生命起源和地外生命探索中的关键作用。全书结构严谨,论述详实,是微生物学家、生物化学家、分子生物学家、环境科学家以及对生命极限抱有浓厚兴趣的读者的必备参考书。 本书的第一部分奠定了理论基础,详细介绍了嗜热生物的分类学和进化背景。它探讨了生命起源的假说,特别是“热液喷口世界”理论,论证了嗜热微生物如何可能代表着生命演化路径的早期阶段。随后的章节则着重于这些生物在分子层面的惊人适应策略。 分子生物学的奇迹:热稳定性机制 《Thermophiles》的核心内容在于解密这些生物如何维持其细胞结构和生命活动的完整性,即便温度远超普通生命体的生存上限(通常指高于 45°C,甚至高达 122°C)。 1. 蛋白质的超级稳定机制: 书中用大量篇幅讨论了嗜热菌的酶(Thermozymes)是如何实现其热稳定性的。这包括对蛋白质三维结构(折叠)的精细分析,如: 更强的疏水核心相互作用: 解释了如何通过增加核心的紧密堆积来抵抗热诱导的去折叠。 增强的表面电荷密度: 阐述了盐桥(Salt Bridges)和氢键网络在稳定外部结构中的关键作用。 独特的氨基酸组成: 分析了脯氨酸、精氨酸等残基在肽链刚性维持上的贡献。 分子伴侣系统: 深入探讨了在高温下维持蛋白质正确折叠和防止聚集的分子伴侣(Chaperones)和酶(如分子伴侣酶)的复杂网络。 2. 遗传物质的保护: 面对高温对核酸(DNA/RNA)的解旋威胁,嗜热生物发展出了独特的保护机制。本书详细介绍了: DNA 修复与复制: 对耐热性 DNA 聚合酶(Taq 聚合酶的结构与功能是重点案例)的机制分析。 超螺旋结构: 讨论了拓扑异构酶和整合酶如何维持 DNA 在高温下的拓扑状态。 特有的 DNA 结合蛋白: 如嗜盐古菌中发现的 Dsup 蛋白(Damage Suppressor),它们如何包裹并稳定遗传物质。 3. 细胞膜的适应性: 维持细胞膜的流动性和完整性是热适应的另一大挑战。《Thermophiles》详细介绍了: 脂质组成: 古菌中独特的醚键连接的脂质,以及它们如何形成单层膜(Monolayers)而非双层膜(Bilayers),从而抵抗高温下的分离。 饱和度与链长: 对不同嗜热菌如何调节脂肪酸链的饱和度以优化膜的粘滞性进行了深入的比较研究。 生态学、生理学与进化意义 本书不仅限于实验室层面的分子机制,还将其置于宏大的生态背景下考察。 1. 生境多样性与分类: 《Thermophiles》系统地描绘了嗜热生物的栖息地分布,从深海热液喷口(黑烟囱和白烟囱)、海底冷泉,到地表温泉、火山土壤乃至人造环境(如工业冷却塔)。书中根据温度偏好,对嗜热生物进行了清晰的划分:中温(Mesophiles,作为对照)、嗜热(Thermophiles)、极端嗜热(Hyperthermophiles),并探讨了不同温度区间内优势菌群的更替。 2. 代谢途径的优化: 探讨了这些生物如何优化其新陈代谢以适应高温环境下的能量效率和物质周转。重点分析了它们在氧化还原反应、碳固定(如还原三羧酸循环)以及利用硫化物、甲烷等非光合作用能源的独特代谢通路。 3. 进化与生命起源: 这一章节将科学探讨推向了哲学高度。作者们援引古生物学证据和分子钟分析,论证了嗜热微生物群落如何可能反映了早期地球的环境条件。书中对“生命起源于深海热液喷口”的假说进行了详尽的化学热力学和生物学论证,并探讨了嗜热生物在理解极端生命形式(如火星或木卫二上的潜在生命)中的指导价值。 生物技术与应用前景 《Thermophiles》的最后一部分聚焦于实际应用,展示了嗜热微生物资源库的巨大经济潜力。 1. 工业酶学应用: 这是本书讨论最多的应用领域之一。耐高温酶的稳定性使其在工业流程中具有无可替代的优势,因为许多工业反应需要在高温下进行以提高反应速率和底物溶解度。重点案例包括: PCR 技术: 对 Taq 聚合酶的发现、纯化和结构工程的详细回顾。 生物燃料生产: 耐热纤维素酶和淀粉酶在生物质转化中的应用。 洗涤剂工业: 耐热蛋白酶和脂肪酶的应用,以及如何通过蛋白质工程进一步提升其活性范围。 2. 新型化合物的发现: 嗜热菌的次级代谢产物往往具有独特的化学结构,以应对极端环境压力。书中介绍了从这些微生物中分离出的新型抗生素、抗氧化剂以及具有潜在药用价值的生物活性分子。 3. 环境修复与生物修复: 讨论了嗜热微生物在处理高温工业废料、降解持久性有机污染物(如多氯联苯)方面的潜力,尤其是在那些常规微生物无法耐受的高温污染场地。 结构特点与学术价值 《Thermophiles》的结构清晰,每一章后都附有详尽的“关键术语与概念回顾”以及“深入阅读推荐”。本书汇集了来自全球顶尖实验室的最新研究成果,数据图表精美且信息密度高,对基因组学、蛋白质组学和代谢组学的数据分析均有深入涉及。它不仅是一本教科书式的参考资料,更是一部激发未来研究方向的学术前沿报告。对于任何致力于突破生命科学界限的研究人员而言,《Thermophiles》都是一座不可或缺的知识宝库。

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