第1章 质粒简介：质粒研究史 1
1.1 遗传学时代 2
1.2 环状质粒DNA 4
1.3 质粒作为分子克隆载体：大胆的创新 5
1.4 质粒的自我复制过程 7
1.5 质粒的迁移性 9
1.6 质粒的稳定性 12
1.7 结论 14
参考文献 15
第1篇 质粒的复制系统 21
第2章 参与含有重复子质粒复制的元件 21
2.1 复制起始的基本元件 22
2.2 rep基因的表达和Rep蛋白的结构 24
2.3 调控模型 26
2.4 非重复子的Rep结合、辅助因子和它们的作用 30
2.5 ori激活的分子机制 31
2.6 质粒在细胞内的定位 34
2.7 结论：质粒DNA和在广范围环境中的复制 34
参考文献 35
第3章 反义RNA对质粒复制的调控作用 43
3.1 反义RNA介导的转录衰减：inc18和pT181家族 44
3.2 翻译水平的抑制 49
3.3 抑制引物的形成：ColE1复制子 52
3.4 抑制假结的形成：如IncIα/IncB 54
参考文献 56
第4章 滚环复制 60
4.1 滚环复制质粒的结构 60
4.2 前导链复制的起始与终止 61
4.3 质粒sso在后随链复制中的作用 66
4.4 宿主蛋白在质粒滚环复制中的作用 71
4.5 展望 72
参考文献 72
第2篇 质粒的维持和遗传 77
第5章 细菌质粒的分配系统 77
5.1 普通的分配系统 77
5.2 质粒的细胞内定位 78
5.3 质粒分配系统的类型 79
5.4 P1和F质粒 84
5.5 RK2质粒 91
5.6 pTAR和TP228质粒 92
5.7 RepABC系统 93
5.8 R1质粒 94
5.9 其他分配系统 95
5.10 pSC101 95
5.11 具有多种分配系统的质粒 96
5.12 高拷贝数质粒 96
5.13 模型和问题 96
参考文献 97
第6章 遗传偏嗜性：基因在基因组中的共生原则 102
6.1 遗传偏嗜性的发现 103
6.2 遗传偏嗜性的类型 105
6.3 基因组学和遗传偏嗜性系统的发展 109
6.4 细胞杀死的机理 116
6.5 基因表达的调节 120
6.6 偏嗜性系统之间的相互作用 124
6.7 为什么会存在偏嗜性基因？ 128
6.8 基因组与偏嗜性基因协同进化 131
6.9 其他遗传过程的推测 132
6.10 应用 135
6.11 结论 137
参考文献 137
第7章 DNA位点特异性分离系统 145
7.1 一切发生错误之时：DNA多聚体的形成和发生率 146
7.2 DNA位点特异性重组：染色体和质粒的分离 148
7.3 丝氨酸重组酶家族的位点特异性分离系统 149
7.4 酪氨酸重组酶家族的质粒和染色体分离系统 154
7.5 重组机制详述 159
7.6 结论 170
参考文献 171
第8章 质粒DNA的拓扑行为 179
8.1 环状DNA拓扑学 179
8.2 DNA拓扑酶 184
8.3 动力拓扑学平衡 185
8.4 超螺旋敏感DNA结构 186
8.5 体内限制与非限制的质粒拓扑学 187
8.6 大肠杆菌内由蛋白质限制的拓扑学 188
8.7 体内限制性和非限制性超螺旋变化 191
8.8 DNA复制：可逆的复制叉、前环连体和结 193
8.9 结论 196
参考文献 196
第9章 革兰阴性菌接合转移 201
9.1 质粒分类 202
9.2 染色体诱动 203
9.3 革兰阴性菌中的接合转移概述 204
9.4 接合转移生理学 205
9.5 菌毛的结构和装配 206
9.6 菌毛收缩和噬菌体感染 208
9.7 接合转移孔的结构 209
9.8 交配配对的形成 212
9.9 进入排斥或表面排斥 213
9.10 DNA的加工和转运 213
9.11 启动转移的“信号”的本质 216
9.12 可诱动质粒 216
9.13 受体细胞中质粒的建立 217
9.14 转移基因表达的调控 218
9.15 F转移基因的调控 218
9.16 RP4转移区的调节 219
9.17 结论 220
参考文献 221
第10章 革兰阳性菌的接合 227
10.1 不同种属的质粒系统 228
10.2 接合型转座子 242
10.3 转移起点和松弛酶 245
10.4 结论 247
参考文献 247
第3篇 特殊的质粒系统 261
第11章 泛宿主性质粒在革兰阴性杆菌中的复制策略 261
11.1 复制体的组装 262
11.2 Rep蛋白和复制起始序列的通用性特征：IncP质粒家族 263
11.3 宿主范围受控于装配复制体所需要的编码蛋白：IncQ家族 267
11.4 自然发生的多复制子质粒 268
11.5 泛宿主性质粒的其他特征 269
11.6 通过对窄宿主性复制子的研究分析宿主范围决定子 269
11.7 结论 270
参考文献 271
第12章 根瘤菌科细菌的共生质粒 274
12.1 引言：结瘤和固氮 274
12.2 质粒和岛：根瘤菌科细菌共生基因的定位 276
12.3 共生质粒基因组成概况 277
12.4 pSym质粒的复制和分配特征 281
12.5 接合转移 283
12.6 pSym的动力学及其进化 287
12.7 展望 289
12.8 补遗 290
参考文献 291
第13章 细菌中的线性质粒：相同的起源，不同的命运 296
13.1 线性质粒和染色体的系统发生学分布 296
13.2 线性质粒的组成 298
13.3 细菌中线性质粒的结构 298
13.4 线性质粒的复制 301
13.5 线性质粒的分离系统 304
13.6 展望 304
参考文献 304
第14章 酿酒酵母的2μm质粒 307
14.1 自身携带和作为一般实验工具的酵母质粒 308
14.2 酵母质粒的高拷贝数和稳定遗传 308
14.3 质粒分配系统的分析 309
14.4 2μm质粒分离模型 313
14.5 2μm质粒的拷贝数控制 315
14.6 Flp重组机制 316
14.7 Flp的应用 319
14.8 2μm质粒分子自私性的环状设计：进化考虑 320
14.9 2μm质粒与衰老、寿命和程序化细胞死亡的关系 321
14.10 展望与前景 321
14.11 结论 323
14.12 补遗 324
参考文献 325
第15章 哺乳动物细胞内的病毒性质粒 329
15.1 EB病毒 329
15.2 乳头瘤病毒 337
15.3 结论 340
参考文献 340
第16章 降解质粒 345
16.1 TOL质粒 349
16.2 编码途径与TOL相关的质粒 352
16.3 携带氯苯邻二酚ortho-裂解途径基因的质粒 355
16.4 洋葱伯克霍尔德菌AC1100的复制子 359
16.5 携带外周途径基因质粒的特征 361
16.6 降解质粒的进化 363
16.7 结论 369
参考文献 369
第17章 古细菌质粒 381
17.1 质粒分类 382
17.2 复制、分配和维持的机理 386
17.3 细胞内扩散机理 388
17.4 染色体整合 392
17.5 基于质粒的载体系统 395
17.6 结论 395
参考文献 396
第4篇 有毒力和抗生素抗性的质粒 400
第18章 毒力质粒的基因组规模分析：质粒上的毒力基因对于肠细菌致病性的作用 400
18.1 肠杆菌质粒的一般特性 403
18.2 大质粒的序列分析 407
18.3 质粒的维持功能：复制、分配和分离后杀死 408
18.4 质粒编码的毒力基因 410
参考文献 414
第19章 芽孢形成菌的毒性质粒 419
19.1 破伤风梭状芽孢杆菌和肉毒梭状芽孢杆菌的神经毒素质粒 419
19.2 产气荚膜梭状芽孢杆菌的毒素质粒 421
19.3 炭疽杆菌的毒素和荚膜质粒 423
19.4 苏云金芽孢杆菌的杀虫毒素质粒 425
19.5 结论 426
参考文献 426
第20章 耶尔森菌的毒力质粒：特性和比较 430
20.1 耶尔森菌的质粒和毒力 431
20.2 LCR质粒 432
20.3 鼠毒素质粒 438
20.4 鼠疫菌素质粒 442
20.5 抗性转移因子 442
20.6 pYC隐蔽型质粒 443
20.7 结论 444
参考文献 444
第21章 不产芽孢的革兰阳性病原菌的毒力质粒 447
21.1 金黄色葡萄球菌的毒力质粒 448
21.2 粪肠球菌的毒力质粒 450
21.3 红球菌的毒力质粒 456
21.4 结论 457
参考文献 457
第22章 根瘤农杆菌Ti质粒 463
22.1 Ti质粒的序列 463
22.2 转移DNA 464
22.3 vir区域 466
22.4 VirA-VirG双组分调控系统 466
22.5 界间转位过程中效应分子的加工 467
22.6 VirB/VirD4 Ⅳ型分泌系统 469
22.7 底物转移和菌毛合成的中心结构 473
22.8 Ti质粒的接合 475
22.9 冠瘿碱的摄取及代谢 476
22.10 自诱导／细胞密度感应 476
22.11 Ti质粒的复制 477
22.12 Ti质粒及染色体功能的协同进化 478
22.13 展望 478
参考文献 479
第23章 抗药性质粒 483
23.1 质粒分类 483
23.2 质粒介导的抗药性机制 488
23.3 细菌病原体中抗生素抗性基因的进化和扩散 492
23.4 抗性质粒的全序列测定 494
参考文献 497
第24章 pJMl和pColV-K30：含细菌毒力必需的铁摄取基因的质粒 504
24.1 鳗弧菌的pJMl系统 505
24.2 质粒介导的离子摄取系统的表达调控 508
24.3 pColV-K30质粒介导的铁摄取系统 511
24.4 气杆菌素系统的分子流行病学 514
24.5 结论 516
参考文献 517
第5篇 质粒的生态学和进化 521
第25章 细菌质粒的进化和群体遗传学 521
25.1 作为完全自私元件的质粒 523
25.2 质粒给予宿主菌的好处 525
25.3 复杂和变化的群体有利于质粒的存在 528
25.4 产生多样性的重组过程 530
25.5 细胞内竞争 534
25.6 结论 537
参考文献 538
第26章 细菌的第二染色体和巨质粒 542
26.1 原核生物染色体 543
26.2 第二染色体、巨质粒和大质粒 544
26.3 巨质粒和大质粒 546
26.4 第二染色体和巨质粒的本质 547
26.5 代表性种属的第二复制子 547
26.6 结论 552
参考文献 553
第6篇 质粒作为遗传工具 558
第27章 基因克隆与表达的质粒载体 558
27.1 基因克隆载体 558
27.2 表达载体系统 561
27.3 基因表达载体元件 567
27.4 由质粒递送的基因的表达 572
27.5 结论与发展趋势 573
参考文献 573
第28章 质粒是研究细菌基因功能的遗传学工具 581
28.1 质粒是构建突变体的工具 581
28.2 质粒用于更多的反选择策略 586
28.3 质粒系统用于捕捉启动子 586
28.4 质粒是一种递送工具 587
28.5 质粒用于各种遗传学操作 588
28.6 质粒是基因组和亚基因组工程的工具 588
28.7 质粒用于体内克隆和修饰系统 591
28.8 质粒载体用于染色体整合 592
28.9 质粒重排用于基因功能分析 593
28.10 质粒在无抗性压力下的维持 594
28.11 质粒是真核生物和病毒研究的工具 594
28.12 结论 595
参考文献 595
第29章 质粒可以作为抑制工具 602
29.1 主动抑制：基本原理及报告元件 603
29.2 针对生物降解细菌的抑制策略 608
29.3 增强抑制的策略 611
29.4 主动抑制系统可作为应用和基础研究的工具 612
29.5 结论与展望 613
参考文献 614
索引 616