Epigenetics and Chromatin pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Jeanteur, Philippe 编

出品人:

页数:266

译者:

出版时间:

价格:$ 79.04

装帧:

isbn号码:9783540852360

丛书系列:

图书标签:

• Epigenetics
• Chromatin
• Gene Regulation
• Genome
• Molecular Biology
• Genetics
• Biochemistry
• Cell Biology
• Histones
• DNA Methylation

《表观遗传学与染色质》 探寻生命的内在调控机制，解析基因表达的精妙舞蹈 在生命科学的浩瀚宇宙中，我们早已揭示了DNA序列的奥秘，认识到它如同生命的蓝图，蕴藏着构建和维系一切的遗传信息。然而，基因组的简单序列排列，并不能完全解释为何生命体能够如此复杂、如此精妙地运作。为何同一个体内的不同细胞，尽管拥有相同的DNA，却能分化成截然不同的功能细胞？为何环境因素能够影响基因的表达，甚至将这些影响传递给后代？这些看似深奥的问题，指向了生命调控的另一重要维度——表观遗传学。 《表观遗传学与染色质》一书，将带领读者踏上一段激动人心的探索之旅，深入剖析表观遗传学这一前沿领域的精髓。本书并非仅仅罗列枯燥的术语和研究发现，而是旨在构建一个清晰、连贯的知识体系，让我们能够理解基因表达如何超越单纯的DNA序列，受到分子机制的精细调控，而染色质，作为DNA的载体，正是这场精妙舞蹈的舞台。 第一部分：表观遗传学的基石——DNA修饰与组蛋白修饰 本书的开篇，将从表观遗传学的最基本组成部分——DNA甲基化和组蛋白修饰——入手。DNA甲基化，主要是指在胞嘧啶碱基上添加一个甲基基团的过程。这一过程并非随机发生，而是由一系列特定的酶类精确地催化，并在基因组的特定区域，尤其是CpG岛（胞嘧嗪-鸟嘌呤二核苷酸重复序列）富集。我们将会深入探讨DNA甲基化在基因沉默中的核心作用，例如在肿瘤发生、细胞分化以及X染色体失活等关键生物学过程中，DNA甲基化是如何精确地“关闭”某些基因的。同时，本书也将解析DNA甲基化模式的建立、维持和消除的动态过程，以及这些过程中的关键酶类，如DNA甲基转移酶（DNMTs）家族的功能。 紧随其后，我们将目光投向染色质的三维结构构建者——组蛋白。组蛋白是一类富含碱性氨基酸的蛋白质，它们紧密缠绕DNA，形成核小体，这是染色质的基本结构单元。组蛋白的尾部区域，为各种化学修饰提供了丰富的位点，这些修饰包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等等。本书将详细介绍这些组蛋白修饰的种类、其在染色质结构中的作用，以及它们如何共同调节基因的可及性。例如，组蛋白乙酰化通常与基因激活相关，因为它会中和组蛋白带正电荷的特性，从而减弱其与带负电荷的DNA之间的吸引力，使得DNA更容易被转录机器接近。而组蛋白甲基化则具有更复杂的功能，它可以是激活标记，也可以是沉默标记，这取决于甲基化发生的位点和甲基化的数量。我们将揭示这些修饰如何形成“组蛋白密码”，并由特定的“解读”蛋白识别，从而触发下游的基因表达调控。 第二部分：染色质重塑与三维基因组组织 在理解了DNA和组蛋白的分子修饰之后，本书将进一步探讨染色质的动态重塑机制。染色质并非一成不变的僵硬结构，它能够根据细胞的需求进行伸展、收缩和折叠。染色质重塑复合物（Chromatin Remodeling Complexes）是这一动态过程中的关键执行者。这些大型蛋白质复合体能够利用ATP的水解能，滑移、移除或重塑核小体的位置，从而改变DNA的暴露程度，影响基因的可及性。本书将分类介绍不同类型的染色质重塑复合物，例如SWI/SNF家族、ISWI家族等，并解析它们在不同细胞活动中的具体功能，例如基因转录的起始、DNA损伤修复以及染色质的整体组织。 此外，本书还将深入研究三维基因组的组织。DNA在细胞核内并非杂乱无章地堆积，而是被高度组织化，形成特定的三维结构。我们将会探讨染色体构象捕获（Chromosome Conformation Capture, CCC）技术及其衍生的Hi-C等方法，如何帮助我们解析基因组在三维空间中的联系。这些技术揭示了基因组的非随机组织，例如TADs（Topologically Associating Domains，拓扑关联域）和基因组环路（genomic loops），以及这些结构如何影响基因的远程调控，例如增强子与启动子之间的相互作用。我们将讨论Insulators（绝缘子）和Cohesin（黏连蛋白）等蛋白质在维持这些三维结构中的关键作用，以及三维基因组的异常组织如何与疾病发生相关联。 第三部分：非编码RNA在表观遗传调控中的角色 近年来，非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）在生命调控中的作用日益凸显，特别是长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）和微小RNA（microRNA, miRNA）。本书将专门章节探讨这些非编码分子如何参与表观遗传调控。miRNA是一类长度约20-25个核苷酸的短RNA分子，它们通过与靶mRNA的3'非翻译区（UTR）结合，导致mRNA降解或抑制其翻译，从而调控基因表达。我们将解析miRNA的生物合成、成熟过程以及它们如何与Argonaute蛋白形成RNA诱导沉默复合体（RISC），实现对靶基因的精准打击。 lncRNA则是一类长度超过200个核苷酸的RNA分子，它们的功能更加多样化。lncRNA可以作为支架分子，将不同的蛋白质因子招募到特定的基因组位点，从而影响染色质的修饰和重塑。它们也可以作为“垃圾桶”，捕获和沉默特定的转录因子，或者作为“向导”，将表观遗传调控机器导向特定的基因组区域。本书将详细介绍不同功能的lncRNA，例如Xist（X-inactivation-specific transcript）在X染色体失活中的关键作用，以及HOTAIR（HOX transcript antisense RNA）在肿瘤发生中的潜在贡献。 第四部分：表观遗传学与发育、衰老及疾病 本书的最后部分，将把表观遗传学的理论知识与生命过程和疾病紧密联系起来。我们将深入探讨表观遗传学在胚胎发育中的决定性作用。从一个受精卵到高度分化的多细胞生物，其复杂的生命蓝图正是通过精确的表观遗传调控来实现的。细胞谱系的建立、器官的发育，无一不依赖于表观遗传标记的动态变化。本书将解析在不同发育阶段，表观遗传调控如何确保基因表达的顺序性和特异性。 衰老是一个复杂的过程，涉及多方面的分子和细胞机制，而表观遗传学也扮演着不可忽视的角色。随着年龄的增长，DNA甲基化模式可能发生改变，组蛋白修饰也可能紊乱，这些变化与基因表达的失调以及细胞功能的下降密切相关。本书将探讨“表观遗传时钟”的概念，以及如何通过监测表观遗传标记来评估生物年龄。 最后，本书将聚焦于表观遗传学与疾病的联系。癌症，作为一种典型的多因素疾病，其发生和发展与表观遗传学的异常紧密相关。肿瘤抑制基因的沉默、癌基因的激活，往往可以通过DNA甲基化或组蛋白修饰的改变来实现。此外，神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）、自身免疫性疾病、心血管疾病等，也都被发现与表观遗传调控的紊乱有关。本书将介绍目前已知的与特定疾病相关的表观遗传标记，以及基于表观遗传调控的治疗策略，如表观遗传药物的研发和应用，为理解和治疗人类疾病提供新的视角。 《表观遗传学与染色质》一书，旨在为生命科学研究者、医学生以及对生命奥秘充满好奇的读者，提供一个全面、深入且易于理解的表观遗传学学习平台。通过对DNA修饰、组蛋白修饰、染色质重塑、三维基因组组织以及非编码RNA功能的细致解析，并将其与生命发育、衰老及重大疾病紧密结合，本书将帮助读者深刻理解生命内在的调控智慧，揭示隐藏在DNA序列之下的生命活力之源。

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