目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 分子生物學的概念 1
1.2 分子生物學研究的主要內容 2
1.2.1 基因與基因組的結構與功能 2
1.2.2 DNA的復制？轉錄和翻譯 2
1.2.3 基因表達調控的研究 2
1.2.4 DNA重組技術 3
1.2.5 結構分子生物學 3
1.3 分子生物學與生物化學之間的關系
1.4 分子生物學發(fā)展的歷程 4
1.4.1 人類對DNA和遺傳信息傳遞的認識階段 4
1.4.2 重組DNA技術的建立和發(fā)展階段 5
1.4.3 重組DNA技術的應用和分子生物學的迅猛發(fā)展階段 5
1.4.4 對功能基因與基因組的研究階段 7
1.5 21世紀分子生物學發(fā)展的趨向 8
1.5.1 功能基因組學 8
1.5.2 蛋白質組學 9
1.5.3 生物信息學 10
1.6 怎樣學好分子生物學 11
關鍵術語 12
思考題 12
第2章 核酸的結構與功能 13
2.1 細胞內的遺傳物質 13
2.1.1 DNA是主要的遺傳物質 13
2.1.2 RNA也是遺傳物質 14
2.2 核酸的化學組成與共價結構 14
2.2.1 核酸的化學組成 14
2.2.2 多聚核苷酸的結構 16
2.3 DNA的高級結構 18
2.3.1 雙螺旋模型的特征 18
2.3.2 DNA高級結構的其他形式 19
2.4 真核生物的染色體及其組裝 25
2.4.1 真核生物的染色體 25
2.4.2 染色體中的蛋白質 26
2.4.3 核小體的形成 27
2.4.4 染色質的高級結構 28
2.5 RNA的結構與功能 30
2.5.1 RNA的結構特點及與DNA的區(qū)別 31
2.5.2 RNA在細胞中的分布 31
2.5.3 細胞中RNA分類概述 32
2.6 核酸的變性？復性與分子雜交 37
2.6.1 核酸的變性 37
2.6.2 核酸的復性與分子雜交 39
關鍵術語 42
思考題 42
第3章 基因與基因組的結構和功能 43
3.1 基因的概念 43
3.1.1 基因與DNA的關系 44
3.1.2 基因與多肽鏈的關系 45
3.2 基因的命名 46
3.3 基因組 47
3.3.1 基因組的概念 47
3.3.2 基因及基因組的大小與C值悖理 48
3.4 病毒及其基因組 49
3.4.1 病毒基因組的一般特點 49
3.4.2 病毒的核酸 50
3.4.3 噬菌體基因組 51
3.4.4 逆轉錄病毒及其基因組 53
3.5 細菌基因組 59
3.5.1 細菌基因組的一般特點 59
3.5.2 細菌的染色體基因組 59
3.6 真核生物基因組 61
3.6.1 真核生物基因組的特點 61
3.6.2 真核生物基因組的結構 61
3.6.3 真核生物基因組的序列異質性 66
3.6.4 線粒體基因與基因組的結構 75
3.6.5 葉綠體基因與基因組的結構與功能 76
3.6.6 人類基因組簡介 78
關鍵術語 86
思考題 86
第4章 DNA的復制 87
4.1 DNA 復制概述 87
4.1.1 DNA復制的基本概念 89
4.1.2 復制方向 91
4.1.3 復制方式 92
4.1.4 DNA復制的酶體系 94
4.1.5 DNA的半不連續(xù)復制 99
4.1.6 DNA合成的保真性 100
4.1.7 DNA拓撲異構酶 101
4.2 DNA復制的機制 102
4.2.1 大腸桿菌復制的起始 102
4.2.2 真核生物DNA復制起點的結構 103
4.2.3 大腸桿菌DNA復制的延伸 104
4.2.4 復制的終止 107
4.3 真核生物DNA的復制 108
4.3.1 真核生物的DNA聚合酶 108
4.3.2 真核生物染色體端粒的復制 109
4.4 原核細胞DNA復制的調控 112
4.4.1 大腸桿菌染色體DNA的復制調控 112
4.4.2 ColEⅠ質粒DNA的復制調控 113
4.4.3 單鏈DNA噬菌體的復制調控 113
4.4.4 λ噬菌體DNA的復制調控 113
4.5 真核生物DNA 復制調控概述 114
關鍵術語 115
思考題 115
第5章 DNA 的損傷？修復和基因突變 116
5.1 DNA的損傷 116
5.1.1 DNA分子的自發(fā)性損傷 116
5.1.2 物理因素引起的DNA損傷 118
5.1.3 化學因素引起的DNA損傷 118
5.2 DNA的修復 119
5.2.1 直接修復 119
5.2.2 切除修復 120
5.2.3 錯配修復 122
5.2.4 重組修復 123
5.2.5 易錯修復和SOS反應 124
5.3 基因突變 126
5.3.1 基因突變的類型 126
5.3.2 DNA誘變劑 127
5.3.3 誘變劑和致癌劑的檢測 129
5.3.4 基因突變的后果 129
關鍵術語 130
思考題 130
第6章 DNA的重組與轉座 131
6.1 同源重組 132
6.1.1 同源重組的分子模型 132
6.1.2 同源重組的酶學分子機制 134
6.1.3 酵母的減數分裂重組 137
6.1.4 異源雙鏈與基因轉換 138
6.1.5 細菌的基因轉移與DNA重組 139
6.2 特異位點重組 141
6.3 DNA的轉座 144
6.3.1 轉座子的概念 144
6.3.2 轉座子的分類 144
6.3.3 轉座子的轉座機制 146
6.3.4 轉座子轉座的基本特征 149
6.3.5 轉座子轉座引起的遺傳學效應 149
6.3.6 真核生物的轉座子 150
6.4 逆轉錄轉座子 154
6.4.1 逆轉錄轉座子的概念 154
6.4.2 逆轉座子的結構和作用機制 154
6.4.3 逆轉座子的生物學意義 157
關鍵術語 159
思考題 159
第7章 RNA的轉錄 160
7.1 RNA轉錄概述 160
7.1.1 RNA轉錄的一般特點 160
7.1.2 原核生物和真核生物基因轉錄的差異 162
7.2 啟動子的結構與功能 162
7.2.1 啟動子的結構 163
7.2.2 啟動子的功能 163
7.3 細菌的RNA聚合酶 166
7.3.1 RNA聚合酶概述 166
7.3.2 大腸桿菌的RNA聚合酶 166
7.3.3 T7RNA聚合酶 168
7.3.4 σ因子的結構與功能 168
7.3.5 核心聚合酶的結構與功能 170
7.3.6 RNA聚合酶全酶的結構與功能 172
7.3.7 原核生物RNA的轉錄過程 176
7.4 真核生物的RNA 聚合酶及其轉錄 182
7.4.1 真核生物基因轉錄的特點 182
7.4.2 真核生物基因轉錄的實驗系統 183
7.4.3 研究真核生物基因轉錄起點的技術 184
7.4.4 真核生物基因轉錄的RNA聚合酶 185
7.5 真核生物基因轉錄的啟動子 188
7.6 類型Ⅱ基因轉錄的轉錄因子 193
7.7 類型Ⅱ基因轉錄起始復合物的裝配 199
7.8 類型Ⅰ和Ⅲ基因轉錄的轉錄因子 201
7.9 RNA轉錄的抑制 205
7.9.1 嘌呤和嘧啶類似物 206
7.9.2 DNA模板功能的抑制物 206
7.9.3 RNA聚合酶的抑制物 208
關鍵術語 208
思考題 208
第8章 RNA轉錄后的剪接與加工 209
8.1 原核生物RNA 的轉錄后加工 209
8.1.1 原核生物rRNA前體的加工 209
8.1.2 原核生物tRNA前體的加工 210
8.1.3 原核生物mRNA前體的加工 212
8.2 真核生物RNA的加工 213
8.2.1 真核生物tRNA前體的轉錄后加工 213
8.2.2 真核生物rRNA前體的轉錄加工 215
8.2.3 細胞核mRNA前體剪接概述 216
8.2.4 細胞核mRNA前體剪接的機制 219
8.2.5 RNA的自我剪接 228
8.2.6 核酶 234
8.3 真核生物mRNA 前體的選擇性剪接 235
8.4 反式剪接 239
8.5 mRNA5端加帽 241
8.6 mRNA3端的多聚腺苷酸化 243
8.7 RNA的編輯 245
8.7.1 RNA編輯的機制 246
8.7.2 RNA編輯的類型 248
8.7.3 RNA編輯的生物學意義 249
8.8 RNA的再編碼 250
8.9 RNA干涉 251
8.9.1 RNA干涉概述 251
8.9.2 RNA干涉的分子機制 252
8.9.3 RNAi在異染色質形成和基因沉默中的作用 254
8.9.4 短干涉RNA的擴增 255
8.9.5 RNA干涉的幾個重要特征 256
8.9.6 RNA干涉的生理意義 257
8.9.7 RNA干涉的應用 257
關鍵術語 258
思考題 258
第9章 原核生物基因表達的精細調控 260
9.1 基因表達調控概述 260
9.2 原核基因表達調控的若干概念 261
9.2.1 細菌細胞對營養(yǎng)的適應 261
9.2.2 順式作用元件和反式作用因子 262
9.2.3 結構基因和調節(jié)基因 262
9.2.4 操縱基因和阻遏蛋白 263
9.2.5 組成型蛋白和調節(jié)蛋白 263
9.2.6 操縱子 263
9.2.7 原核生物基因對調控作用做出反應的類型 264
9.2.8 小分子效應物的作用 264
9.3 乳糖操縱子的調控 265
9.3.1 乳糖操縱子的負調控 265
9.3.2 乳糖操縱子的正調控 268
9.4 阿拉伯糖操縱子的調控 271
9.5 色氨酸操縱子的兩級調控 273
9.5.1 色氨酸操縱子的阻遏調控 273
9.5.2 色氨酸操縱子的衰減系統 274
9.6 受雙啟動子調控的半乳糖操縱子 278
9.7 細菌的應急反應 280
9.8 正調控系統和負調控系統 281
9.9 受多重啟動子調控的操縱子 284
9.10 重疊基因的調控作用 285
9.11 細菌中DNAG蛋白質的相互作用 287
關鍵術語 289
思考題 289
第10章 真核生物的基因表達調控 290
10.1 真核基因表達調控的特點 290
10.2 真核細胞基因表達調控的不同層次 292
10.3 DNA染色體水平的調控 293
10.3.1 染色質結構狀態(tài)的調控 293
10.3.2 異染色質化 294
10.3.3 組蛋白對基因活性的影響 294
10.3.4 組蛋白的乙�；�-去乙酰化 295
10.3.5 活性染色質對DNase的敏感性 297
10.3.6 非組蛋白 298
10.3.7 核基質與基因活化 300
10.3.8 基因的丟失 301
10.3.9 基因的擴增 301
10.3.10 染色體基因的重排 302
10.4 DNA序列水平上的調控 305
10.4.1 DNA甲基化 305
10.4.2 DNA甲基化與轉錄抑制 306
10.4.3 甲基化影響DNA與蛋白質的相互作用 306
10.5 真核生物基因轉錄水平的調控 307
10.5.1 真核生物與原核生物轉錄調控的區(qū)別 307
10.5.2 真核生物基因基礎轉錄的調節(jié) 308
10.5.3 真核生物轉錄調控的順式作用元件 309
10.6 真核基因表達的轉錄后水平調控 318
10.6.1 酪蛋白mRNA的穩(wěn)定性 318
10.6.2 轉鐵蛋白受體mRNA的穩(wěn)定性 318
10.7 轉錄因子對基因表達的調控 319
10.7.1 細胞對轉錄因子的調控 319
10.7.2 轉錄激活因子的類型與結構 324
10.7.3 轉錄激活因子結合DNA的結構基序 327
10.7.4 調控蛋白對特異DNA序列的識別 333
關鍵術語 334
思考題 334
主要參考文獻 335
索引 337