了得網自然科學_基因調控機制

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《基因調控機制》內容以2001年以來一直由C. Carlberg教授在東芬蘭大學教授的課程“基因表達的調控機制”為基礎，分別從轉錄因子、染色質和非編碼RNA的視角對基因調控作以概述。除了對生物學原理進行闡述以外，著重在新成果的總結方面。

內容簡介

無論在健康還是疾病研究領域，基因表達的調控幾乎是所有生物學過程的基礎。《基因調控機制》旨在將當前對基因表達調控機制的認知加以濃縮概述，不僅對經典的轉錄機器、轉錄調控、信號轉導及染色質修飾等進行了精細深入的闡釋，而且著重定位於描述後基因組時代的基因調控。《基因調控機制》體現了當前國際上基因表達調控研究的水平和動向，英文原著在國際學術界有較大影響，可供生物學、基礎醫學等學科的研究生學習和參考。

作者簡介

秦玉琪，山東大學國家糖工程技術研究中心，長期從事真核生物遺傳學和功能基因組學的研究、特別側重於真核生物轉錄調控的研究，對轉錄調控參與真核生物發育以及組蛋白修飾參與染色質重構具有深入研究。

篇概述
第1章介紹：什麼是基因表達？
1.1 分子生物學的中心法則
1.2 基因轉錄的復雜性
1.3 轉件
1.4 染色質活動在基因調控中的作用
1.5 基因表達程序
1.6 主要概念
拓展閱讀
第2章染色質的功能
2.1 常染色質和異染色質
2.2 核小體
2.3 染色質開放和封閉時的組蛋白修飾
2.4 組蛋白修飾的基因組效應篇概述

第1章介紹：什麼是基因表達？

1.1 分子生物學的中心法則

1.2 基因轉錄的復雜性

1.3 轉件

1.4 染色質活動在基因調控中的作用

1.5 基因表達程序

1.6 主要概念

拓展閱讀

第2章染色質的功能

2.1 常染色質和異染色質

2.2 核小體

2.3 染色質開放和封閉時的組蛋白修飾

2.4 組蛋白修飾的基因組效應

2.5 染色質結構

2.6 表觀遺傳信號對健康和疾病的影響

2.7 主要概念

拓展閱讀

第二篇轉錄因子篇

第3章基礎轉錄機器

3.1 核心啟動子

3.2 TATA框

3.3 核心件

3.4 TFⅡD作為多蛋白復合物的範例

3.5 基因組範圍內識別核心啟動子的方法

3.6 中介復合物

3.7 主要概念

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第4章轉錄因子

4.1 位點特異性轉錄因子

4.2 轉錄因子結構域

4.3 二聚體化的轉錄因子復合物：核受體異源二聚體的例子

4.4 生物信息學方法識別轉錄因子結合位點

4.5 轉錄因子表達譜

4.6 轉錄因子的分類

4.7 主要概念

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第5章信號轉導與基因調控

5.1 潛在轉錄因子的激活

5.2 轉錄因子網絡

5.3 轉錄因子調控的程序性細胞分化

5.4 NFKB信號途徑

5.5 炎癥反應中的轉錄因子

5.6 感應細胞壓力：p53途徑

5.7 主要概念

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第6章基因表達開關：核受體的例子

6.1 核受體超家族

6.2 核受體的分子間相互作用

6.3 核受體的生理作用

6.4 核受體及其配體

6.5 核受體和輔因子的相互作用

6.6 主要概念

拓展閱讀

第7章基因組作圖

7.1 進化足跡法

7.2 ENCODE計劃

7.3 ENCODE計劃的數據挖掘

7.4 整合ChIP-seq數據

7.5 轉錄因子的其他DNA結合模式

7.6 轉錄因子與靶基因的匹配

7.7 主要概念

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第三篇染色質篇

第8章染色質修飾因子

8.1 組蛋白密碼模型

8.2 組蛋白修飾酶

8.3 組蛋白標記的全基因組分析和它們的修飾酶

8.4 染色質修飾和疾病

8.5 主要概念

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第9章基因組印記

9.1 絕緣子

9.2 基因組調節CTCF

9.3 基因組印記

9.4 絕緣子功能模型

9.5 CTCF介導的染色質結構的遺傳

9.6 主要概念

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第10章表觀基因組

10.1 DNA甲基化

10.2 基因組範圍的DNA甲基化

10.3 DNA甲基化、異染色質和基因沉默

10.4 健康與疾病中的表觀基因組學

10.5 主要概念

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第11章染色質重塑

11.1 染色質重塑的作用

11.2 ATP-依賴的重塑復合物

11.3 啟動子上的核小體定位

11.4 先鋒因子

11.5 轉錄動力學和噪聲

11.6 主要概念

拓展閱讀

第12章染色質結構

12.1 細胞核的組織

12.2 高級DNA環結構的形成

12.3 細胞核內的分區

12.4 轉錄工廠

12.5 核定位與疾病

12.6 主要概念

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第四篇非編碼RNA篇

第13章調控RNA

13.1 非編碼RNAs

13.2 miRNA及其功能

13.3 長鏈非編碼RNA

13.4 eRNA

13.5 miRNA和轉錄因子介導的基因調控

13.6 主要概念

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前言

本書主要講述真核生物基因的調控。基因表達塑造了細胞和組織的表型；無論在健康還是疾病研究領域，基因表達的調控幾乎是所有生物學過程的基礎。因此，不僅生物學家和生物化學家應該深入探索基因調控的原理，生物醫藥領域的學生也應該了解此研究領域，從而獲得良好的專業學科基礎。對轉錄因子及其活性改變過程的完整認知是現代生命科學研究的一個基本目標。對整個人類基因組序列（以及其他真核生物基因組序列）的利用，以及第二代測序技術的發展，已經明顯改變了生物科學的幾乎所有領域。例如，由件百科全書計劃提供的基因組範圍內的組蛋白修飾定位和轉錄因子結合位點定位的研究，極大地促進了我們對基因調控的理解。因此，本書著重定位於描述後基因組時代的基因調控。不同於Ben Lewin的《基因》一類的經典分子生物學書籍，本書的目的是將當前對基因表達調控機制的認知加以濃縮概述，彙聚精華。鋻於“一圖勝千言”，本書中使用了大量的圖示。本書的內容以2001年以來一直由C.Carlberg教授在東芬蘭大學教授的課程“基因表達的調控機制”為基礎，分為4大部分，13個章節。在總體介紹之後的三部分，分別從轉錄因子、染色質和非編碼RNA的視角對基因調控加以概述。本書的內容適用於生命科學的碩士研究生，但同樣適用於其他生物、醫學學科的學生以及博士研究生。本書有以下四點目標，學生應該：1.對基因結構、染色質構成、轉錄因子以及它們的調控機制有深入理解。2.識別影響基因表達的主要成分、機制和過程，以及調控基因表達復雜性的多個層次。3.有能力分析轉錄因子、它們的共調控因子以及與它們表達相關的非編碼RNA，以此來判斷它們在真核生物基因表達調控中的影響。4.應用基因調控中的知識來設計、開展和分析實驗，比如：定量PCR、微陣列和染色質免疫共沉澱。我們希望讀者能夠喜歡這本書，並對基因表達調控機制的研究產生濃厚的興趣。本書主要講述真核生物基因的調控。基因表達塑造了細胞和組織的表型；無論在健康還是疾病研究領域，基因表達的調控幾乎是所有生物學過程的基礎。因此，不僅生物學家和生物化學家應該深入探索基因調控的原理，生物醫藥領域的學生也應該了解此研究領域，從而獲得良好的專業學科基礎。對轉錄因子及其活性改變過程的完整認知是現代生命科學研究的一個基本目標。對整個人類基因組序列（以及其他真核生物基因組序列）的利用，以及第二代測序技術的發展，已經明顯改變了生物科學的幾乎所有領域。例如，由件百科全書計劃提供的基因組範圍內的組蛋白修飾定位和轉錄因子結合位點定位的研究，極大地促進了我們對基因調控的理解。因此，本書著重定位於描述後基因組時代的基因調控。不同於Ben Lewin的《基因》一類的經典分子生物學書籍，本書的目的是將當前對基因表達調控機制的認知加以濃縮概述，彙聚精華。鋻於“一圖勝千言”，本書中使用了大量的圖示。本書的內容以2001年以來一直由C.Carlberg教授在東芬蘭大學教授的課程“基因表達的調控機制”為基礎，分為4大部分，13個章節。在總體介紹之後的三部分，分別從轉錄因子、染色質和非編碼RNA的視角對基因調控加以概述。本書的內容適用於生命科學的碩士研究生，但同樣適用於其他生物、醫學學科的學生以及博士研究生。本書有以下四點目標，學生應該：1.對基因結構、染色質構成、轉錄因子以及它們的調控機制有深入理解。2.識別影響基因表達的主要成分、機制和過程，以及調控基因表達復雜性的多個層次。3.有能力分析轉錄因子、它們的共調控因子以及與它們表達相關的非編碼RNA，以此來判斷它們在真核生物基因表達調控中的影響。4.應用基因調控中的知識來設計、開展和分析實驗，比如：定量PCR、微陣列和染色質免疫共沉澱。我們希望讀者能夠喜歡這本書，並對基因表達調控機制的研究產生濃厚的興趣。

2013年8月於Kuopio

Carsten Carlberg 和 Ferdinand Molnár

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