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第一篇 基因与基因组 2

第1章 基因的结构与功能 2

第一节 遗传的基本单位——基因 2

一、基本概念 2

二、DNA的结构特点及其性质 3

第二节 基因的结构特点与分类 13

一、染色体DNA 13

二、线粒体DNA 19

第2章 基因组 20

第一节 基因组与人类基因组计划 20

一、基因组 20

二、基因组学 22

三、基因组存储的遗传信息 22

四、人类基因组计划 24

五、人类基因组计划图谱 26

第二节 染色质结构、组蛋白化学修饰与基因组表达 30

一、染色质结构 30

二、组蛋白化学修饰 31

三、基因组表达 35

第三节 生物信息学及其在基因组研究中的应用 40

一、生物信息学 40

二、在基因组研究中的应用 42

第四节 人类基因组计划的发展方向 44

一、精绘图谱 44

二、功能基因组学 44

三、蛋白质组学 44

四、对更多基因组进行测定 46

五、细胞计划 47

第3章 DNA的生物合成与损伤修复 48

第一节 复制 48

一、DNA复制的基本特点 48

二、原核生物染色体DNA的复制 53

三、真核生物染色体DNA复制的特点 60

四、DNA复制的形式 65

五、反转录 66

第二节 DNA的损伤、突变和修复 68

一、DNA损伤、突变的意义和类型 68

二、DNA损伤、突变的引发因素 70

三、DNA损伤、突变的修复 72

四、DNA损伤、修复与人类疾病 75

第4章 原核生物基因的表达和调控 77

第一节 概述 77

一、基因表达的时空特异性 77

二、原核生物基因表达的方式 78

第二节 原核生物基因的表达 78

一、转录起始 78

二、RNA延伸 80

三、转录终止 80

四、转录后加工 82

五、翻译的起始 83

六、肽链的延伸 84

七、翻译的终止 87

第三节 原核生物基因表达的调控 89

一、顺式作用元件和转录调控蛋白 89

二、转录起始调控的主要模式 95

三、翻译的可调控性及调控方式 101

第5章 真核生物基因的表达和调控 107

第一节 真核生物基因的表达 107

一、转录起始 107

二、RNA延伸 109

三、转录终止 110

四、转录产物的加工 111

五、RNA跨核膜运输 117

六、翻译 117

七、翻译后加工 119

第二节 真核生物基因表达的调控 121

一、染色质和DNA水平上的基因表达调控 121

二、转录起始调控 122

三、转录后的基因表达调控 130

四、翻译的可调控性及其调控方式 133

五、翻译后加工的调控 137

第二篇 蛋白质 140

第6章 概论 140

第一节 蛋白质的分离和纯化 140

一、分离纯化前的预处理 140

二、常用分离方法 142

第二节 蛋白质的光谱学特性、检测和鉴定 146

一、光谱学特性 146

二、检测和鉴定 146

第三节 蛋白质的结构测定方法及其生物功能研究方法 150

一、结构测定方法 150

二、生物功能研究方法 152

第四节 蛋白质研究的发展趋势 153

一、蛋白质组学的内容 153

二、蛋白质组学实验技术 154

第7章 蛋白质分子的折叠、组装、细胞内定位及降解 158

第一节 蛋白质的折叠 158

一、新生肽链的天然构象 158

二、蛋白质折叠的热力学 158

三、蛋白质折叠的动力学 159

四、生物体内蛋白质的折叠 160

五、蛋白质折叠的质量控制系统 161

六、膜蛋白的折叠 162

七、蛋白质折叠的研究方法 162

第二节 寡聚蛋白亚基的组装 165

一、蛋白质的存在形式 165

二、寡聚体的组装过程 165

三、细胞膜上蛋白复合体的组装 166

第三节 蛋白质分子在细胞内的定位 166

一、蛋白质分子携带的结构信号 166

二、真核细胞的蛋白质定位 167

第四节 蛋白质分子在细胞内的降解 175

一、蛋白质分子降解的意义 175

二、细胞内蛋白质的寿命 175

三、细胞内蛋白质降解的特点 176

第五节 蛋白质折叠、定位等错误与疾病 179

一、蛋白质错误折叠的疾病分类 179

二、朊病毒蛋白及其感染的分子机制 180

第8章 蛋白质的结构和功能 184

第一节 蛋白质结构 184

一、氨基酸 184

二、肽 186

三、蛋白质的结构特征 188

四、从结构信息分析蛋白质的功能 196

第二节 蛋白质分子功能的实现过程 200

一、通过非共价相互作用完成生物功能 200

二、非共价相互作用的物理本质 201

三、通过与其他分子特异相互作用完成生物学功能 202

四、蛋白质分子与配体结合的亲和力 202

五、蛋白质与配体结合的可逆性 202

六、蛋白质构象的动态性变化 203

七、蛋白质分子翻译后的化学修饰 203

第9章 蛋白质相互作用原理及实验研究方法 209

第一节 双杂交技术 209

一、酵母双杂交 209

二、细菌双杂交技术 215

三、哺乳动物双杂交技术 216

第二节 噬菌体展示技术 217

一、噬菌体基因组编码 217

二、操作步骤 218

第三节 免疫共沉淀实验 219

一、主要特点 219

二、实验过程 220

三、免疫共沉淀蛋白的鉴定 221

四、实验注意事项 222

第四节 GST-pull-down实验 223

第五节 Far-Western blot实验 225

第六节 串联亲和纯化技术 227

一、常用亲和纯化技术 227

二、理想标签的主要特征与纯化步骤 228

三、应用范围与优势 229

第七节 质谱技术的研究中应用 230

第三篇 细胞信号转导 234

第10章 细胞通讯和信号分子 234

第一节 细胞通讯 234

一、细胞间隙连接 234

二、膜表面分子接触通讯 235

三、化学通讯 236

第二节 信号分子 236

一、细胞间信息物质 236

二、细胞内信息物质 242

第11章 受体 249

第一节 受体研究简史及其作用特点 249

一、研究简史 249

二、作用特点 249

第二节 受体的分类、结构与功能 251

一、细胞表面受体 251

二、胞内受体 259

第12章 细胞信号转导通路 261

第一节 细胞膜表面受体介导的信号转导通路 261

一、AC-cAMP-蛋白激酶A信号转导通路 261

二、磷脂与Ca2＋-蛋白激酶信号转导通路 267

三、GC-cGMP-蛋白激酶G信号转导通路 273

四、单跨膜α螺旋受体介导的信号转导通路 276

第二节 胞内受体介导的信号转导 281

附录 基因（符号）命名法 283

参考文献 287