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硃玉賢 著

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040351583

商品編碼：1062849292

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

基本信息

作者：硃玉賢

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787040351583

字數：

頁碼：492

版次：4

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：1.1kg

編輯推薦

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目錄

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作者介紹

文摘

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版權頁：



插圖：



5.5.2熒光差異顯示雙嚮電泳技術
早期的蛋白質組學研究內容主要是蛋白質組的錶達模式，即利用常規2—DE技術鑒定並建立某一生物體在特定時期的全部蛋白錶達譜。然而蛋白質組在各個生命進程中是動態變化的，不同生物的個體、組織或細胞在不同發育時期、分化階段以及不同的生理、病理條件下基因錶達是不一緻的，所對應的蛋白質組也具有特異性。於是，比較蛋白質組學（parative proteomics）應運而生，並逐漸成為後基因組學時代重要學科。
近年來，一種在傳統2—DE技術上結閤瞭多重熒光分析技術的新方法——熒光差異顯示雙嚮電泳技術（2—D fluorescence difference gel electrophoresis，2D—DIGE）的發明基本解決瞭傳統2—DE難以剋服的係統誤差白質濃度變化給齣綫性反應，而常規銀染法隻能檢測低至1～60 ng的蛋白質，僅有約2個數量級的綫性動態範圍。
在DIGE技術中，內標（internal standard，IS）是所有實驗樣本的混閤物，凝膠中的每個蛋白點都有自己的內標，不同樣本間蛋白質的比較是基於每個蛋白點相對於凝膠內內標的相對變化，分析軟件根據每個蛋白點的內標對其錶達量進行校正，保證檢測到真實的蛋白質豐度變化。由於同一實驗中所有凝膠都使用同一內標，每種蛋白質都可以通過內標與其他任何凝膠上的同種蛋白質進行有效的比較。內標的引入，增加瞭凝膠間匹配的可信度，有效地鑒彆係統誤差或者樣品中的生物學變化，並進行準確的定量分析。
雖然2D—DIGE技術本身的優勢大大降低瞭實驗中齣現的係統誤差，但是由於所用熒光染料在不同波長激發光下錶現齣不同的熒光特性，低豐度蛋白質定量時較易齣現偏差。

序言

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探索生命奧秘的基石：現代分子生物學概覽 生命，這個由無數復雜而精妙的分子構成的宏大體係，其運作的底層邏輯一直牽引著人類探索的腳步。從宏觀的生物體到微觀的細胞，再到更深層次的DNA、RNA、蛋白質分子，分子生物學正是緻力於揭示這一切的內在聯係與規律。它不僅是一門學科，更是理解生命現象、疾病根源以及未來生物技術發展的關鍵鑰匙。 一、 分子生物學的核心概念與研究對象 分子生物學，顧名思義，是以分子的視角來研究生物學現象。其核心在於理解生命活動中最基本的分子單元——核酸（DNA和RNA）與蛋白質——在遺傳信息的傳遞、錶達、調控以及生命過程中的功能。 1. 遺傳物質的本質：DNA 脫氧核糖核酸（DNA）是絕大多數生物體的遺傳物質。它的雙螺鏇結構，如同生命的藍圖，精確地編碼著構成生命體的所有信息。DNA的分子結構，包括其由核苷酸構成的堿基序列（A、T、C、G），直接決定瞭生物體的遺傳性狀。DNA的復製過程，確保瞭遺傳信息的準確傳遞給下一代。理解DNA的結構、復製機製及其在基因組中的排列方式，是分子生物學的首要任務。 2. 遺傳信息的載體與執行者：RNA 核糖核酸（RNA）在遺傳信息的傳遞和蛋白質的閤成中扮演著至關重要的角色。不同類型的RNA（如信使RNA mRNA、轉運RNA tRNA、核糖體RNA rRNA）各司其職，共同構建起從DNA信息到蛋白質功能之間的橋梁。mRNA攜帶DNA的遺傳密碼，tRNA負責將氨基酸運送到核糖體，rRNA則是核糖體結構和催化活性的核心組成部分。RNA的轉錄、剪接、修飾等過程，也是分子生物學研究的重要內容。 3. 生命的執行者：蛋白質 蛋白質是生命活動最主要的執行者，它們構成細胞的結構，執行著幾乎所有的生物化學反應，並參與信號傳導、物質運輸等關鍵過程。蛋白質的功能與其三維結構緊密相關，而蛋白質的結構則由其氨基酸序列決定，這一序列又是由DNA編碼的。蛋白質的閤成（翻譯）、摺疊、修飾以及其在細胞內的定位和相互作用，是分子生物學研究的另一個核心領域。 4. 基因的錶達與調控 基因是DNA上的特定片段，編碼著特定的蛋白質或功能性RNA分子。基因的錶達是一個復雜的過程，包括轉錄和翻譯。然而，並非所有基因都在同一時間、同一地點以相同的強度錶達。基因錶達的精確調控是細胞響應環境變化、執行特定功能、分化發育的基礎。分子生物學深入研究各種轉錄因子、信號通路、錶觀遺傳修飾等調控機製，揭示生命體的精細化運作。 二、 分子生物學的關鍵研究技術與方法 為瞭深入理解上述核心概念，分子生物學發展瞭一係列強大的研究技術和方法。這些技術使得研究者能夠以前所未有的精度操縱和分析生命分子的活動。 1. 分離與純化技術： 在對特定分子進行深入研究之前，首先需要將其從復雜的生物樣品中分離齣來並純化。例如，利用差速離心、層析技術（如離子交換層析、親和層析、凝膠過濾層析）可以分離不同大小、電荷、疏水性或特異性結閤能力的分子。 2. 核酸研究技術： DNA/RNA提取與鑒定： 掌握高效提取DNA和RNA的方法，並對其純度和濃度進行定量檢測，是後續實驗的基礎。 PCR（聚閤酶鏈式反應）： 這是一項革命性的技術，可以指數級地擴增DNA片段，使得從少量DNA中獲得足夠的研究材料成為可能。PCR的應用範圍極廣，包括基因剋隆、基因分型、DNA測序等。 DNA/RNA測序： 通過測序技術（如Sanger測序、新一代測序NGS）確定DNA或RNA的堿基序列，這是解讀遺傳信息、識彆基因、研究基因組變異的根本手段。 Southern/Northern Blotting： 這些技術利用核酸探針特異性地檢測和鑒定樣品中的特定DNA或RNA分子，常用於研究基因的存在、拷貝數、轉錄水平等。 DNA/RNA體外閤成與修飾： 通過化學方法閤成特定序列的DNA/RNA分子，或對其進行化學修飾，為研究DNA/RNA的功能和相互作用提供工具。 3. 蛋白質研究技術： 蛋白質提取與純化： 類似於核酸，蛋白質的提取和純化也依賴於各種生化分離技術。 SDS-PAGE（十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳）： 這是分離和鑒定蛋白質最常用的方法，可以根據蛋白質的分子量進行分離。 Western Blotting： 類似於Southern/Northern Blotting，Western Blotting利用抗體作為探針，特異性地檢測和定量樣品中的特定蛋白質。 質譜技術（Mass Spectrometry）： 質譜技術在蛋白質組學研究中發揮著核心作用，可以精確測定蛋白質的分子量，鑒定蛋白質，甚至分析蛋白質的修飾。 蛋白質晶體學與NMR： 這些技術是解析蛋白質三維結構的金標準，蛋白質結構與其功能密切相關，瞭解蛋白質的精確三維構象對於理解其工作機製至關重要。 蛋白質相互作用分析： yeast two-hybrid係統、Co-IP（免疫共沉澱）等技術可以研究蛋白質之間的相互作用，瞭解蛋白質如何在細胞內形成復閤物，協同完成功能。 4. 基因組學與生物信息學： 隨著測序技術的飛速發展，産生瞭海量的基因組數據。基因組學研究緻力於解析整個基因組的結構、功能和變異。生物信息學則為處理和分析這些海量數據提供瞭強大的工具和算法，包括序列比對、基因預測、功能注釋、係統發育分析等。 5. 基因編輯技術： CRISPR-Cas9等基因編輯技術的齣現，是分子生物學領域的一項重大突破。它使得研究者能夠精確地在基因組的特定位點進行DNA的敲除、插入或修改，從而更深入地研究基因的功能，並為基因治療提供瞭新的希望。 三、 分子生物學在生命科學領域的廣泛應用 分子生物學不僅僅是基礎理論研究，其研究成果已經深刻地影響並推動瞭眾多生命科學分支領域的發展，並在實際應用中展現齣巨大的價值。 1. 醫學與疾病研究： 疾病機理的闡明： 許多疾病，如癌癥、遺傳病、病毒感染等，其根源都與基因突變、基因錶達異常或蛋白質功能障礙有關。分子生物學技術使得研究者能夠深入解析這些疾病的分子機製，為診斷和治療提供靶點。 基因診斷與産前篩查： 通過DNA測序和基因檢測技術，可以診斷多種遺傳性疾病，並進行産前篩查，為優生優育提供科學依據。 藥物開發與靶嚮治療： 分子生物學研究為新藥開發提供瞭重要的靶點。例如，開發能夠抑製癌細胞生長、阻斷病毒復製或糾正基因缺陷的藥物。靶嚮治療更是直接針對疾病相關的特定分子，提高療效並減少副作用。 疫苗研發： 現代疫苗的研發，如mRNA疫苗，正是基於對病毒遺傳物質和蛋白質閤成機製的深刻理解。 2. 農業與食品科學： 動植物育種： 分子標記輔助育種、基因工程育種等技術，可以培育齣高産、抗病、抗逆、營養價值更高的動植物品種，提高農業生産效率，保障糧食安全。 食品安全檢測： 利用PCR等技術，可以快速、準確地檢測食品中的微生物汙染、轉基因成分或非法添加物。 功能性食品開發： 通過基因工程手段，可以在食品中生産具有特定健康益處的物質。 3. 生物技術與産業： 重組DNA技術與生物製藥： 利用基因工程技術，可以在微生物或細胞中生産治療性蛋白質，如胰島素、生長激素、乾擾素等，極大地改善瞭許多疾病的治療效果。 生物能源： 分子生物學在開發利用生物質能源方麵也發揮著重要作用，例如通過基因工程改造微生物，提高其産生生物燃料的效率。 環境修復： 利用微生物的降解能力，可以開發生物修復技術，處理環境汙染物。 4. 生態學與進化生物學： 物種鑒定與分類： DNA條形碼等技術可以快速準確地鑒定物種，並幫助研究物種之間的親緣關係。 種群遺傳學研究： 分子標記可以用於研究種群的遺傳多樣性、遷移曆史和適應性進化。 古 DNA 研究： 從古生物遺骸中提取DNA，可以揭示古代生物的遺傳信息，研究生物進化曆程。 四、 分子生物學的前沿探索與未來展望 盡管分子生物學已經取得瞭輝煌的成就，但對生命奧秘的探索永無止境。當前，分子生物學正處於一個快速發展的時代，前沿的研究方嚮不斷湧現： 係統生物學： 試圖將分子生物學研究從單一基因、單一分子提升到對整個生命係統進行整體、動態、定量的研究，理解分子之間的復雜相互作用網絡。 閤成生物學： 旨在設計和構建人工生命係統，或者對現有生物係統進行重新設計，以創造具有新功能的生物體或生物裝置。 錶觀遺傳學： 研究在不改變DNA序列的情況下，基因錶達調控的遺傳現象，如DNA甲基化、組蛋白修飾等，這對於理解發育、疾病和衰老至關重要。 單細胞分析： 隨著技術的發展，對單個細胞的基因錶達、蛋白質含量進行分析成為可能，這將有助於理解細胞異質性以及細胞在群體中的微環境影響。 腸道微生物組學： 腸道中的微生物群落對宿主的健康有著深遠的影響，分子生物學技術正在幫助我們揭示這些微生物與宿主之間的復雜互作。 總而言之，分子生物學以其強大的研究工具和深刻的理論體係，不斷拓展著我們對生命本質的認知邊界。它不僅是理解生命世界的基礎，更是未來醫學、農業、工業等領域創新發展的強大引擎。掌握分子生物學的基本原理和研究方法，意味著掌握瞭探索生命奧秘的金鑰匙，並有機會參與到塑造人類未來的科技革命之中。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的難度確實不小，初次翻閱時，我甚至有些擔心自己是否能完全理解。但是，隨著閱讀的深入，我發現這本書的韌性非常強。它不僅僅是知識的羅列，更是對科學思維的培養。比如，在講解信號轉導通路時，書中會詳細分析不同信號分子如何層層傳遞信息，以及每一個環節可能存在的調控機製。這促使我主動去思考，如果某一環節發生異常，會對整個通路産生怎樣的影響，這背後可能隱藏著哪些疾病的根源。這種引導式、啓發式的學習方式，是我之前在其他教材上很少體驗到的。更讓我感到驚喜的是，書中還巧妙地穿插瞭一些案例分析，將理論知識與實際應用相結閤。例如，在討論基因治療時，書中會引用一些成功的臨床案例，以及在研究和發展過程中遇到的挑戰。這讓我看到，分子生物學不僅僅是實驗室裏的理論，更是能夠改變人類生活，解決實際問題的強大工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也給我留下瞭深刻的印象。在閱讀過程中，我時常被書中的插圖和錶格所吸引。這些圖錶不僅精美，而且信息量巨大，將抽象的分子過程形象地展示齣來，大大降低瞭理解的難度。例如，在講解轉錄調控時，書中有一個非常精巧的示意圖，清晰地描繪瞭轉錄因子如何與啓動子、增強子、沉默子等元件相互作用，從而精確控製基因的錶達。這樣的圖示，比單純的文字描述要直觀得多，也更容易讓人記憶深刻。此外，書中對實驗技術的介紹也做得相當到位，無論是DNA提取、PCR、基因剋隆，還是蛋白質錶達和純化，都給齣瞭詳細的操作步驟和注意事項。這對於我們這些有誌於從事科研工作的學生來說，簡直是無價之寶。我曾經在實驗室遇到過一些技術難題，翻閱這本書，往往能找到相關的解決方案或者啓發。而且，作者在講解技術時，也很注重追溯其發展曆史和科學原理，這讓我不僅僅是學會“怎麼做”，更能理解“為什麼這麼做”。這種深入的講解，極大地增強瞭我對實驗的信心和操作的準確性。這本書，就像一個忠實的實驗室助手，總能在關鍵時刻給予我最需要的指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在我看來，遠不止於課堂教學。它更像是一本可以陪伴我整個學術生涯的參考書。我常常在遇到不確定的概念時，翻閱這本書，總能找到最權威、最清晰的解釋。而且，書中對未來發展趨勢的展望，也讓我對分子生物學領域的前景充滿瞭期待。我記得在關於基因組學和蛋白質組學的部分，作者不僅介紹瞭這些技術的基本原理，還探討瞭它們在疾病診斷、藥物研發等領域的應用前景。這讓我明白，學習分子生物學，不僅僅是學習現有的知識，更是要為未來的科學發展做好準備。這本書，就像一位睿智的長者，不僅傳授我知識，更啓迪我的思考，引導我走嚮更廣闊的學術海洋。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格和敘事方式，也讓我覺得非常舒服。盡管涉及的是非常專業的領域，但作者的行文流暢，邏輯清晰，即使是復雜的概念，也能被解釋得淺顯易懂。我特彆欣賞書中對一些“為什麼”的深入剖析。比如，在講解DNA損傷修復機製時，書中並沒有簡單地羅列各種修復途徑，而是會從DNA損傷的發生原因、對細胞的潛在危害齣發，循序漸進地解釋不同修復機製的必要性和優越性。這種“追根溯源”的講解方式，極大地提升瞭我對知識的理解深度，也讓我能夠更好地將零散的知識點串聯起來，形成一個完整的知識體係。很多時候，我會在閱讀的過程中，不自覺地思考作者是如何組織這些內容的，是如何將如此龐雜的知識梳理得井井有條的。這本身也是一種學習的過程。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《北京大學 現代分子生物學 第四版》已經有些日子瞭，我一直想靜下心來好好寫寫我的閱讀感受。不得不說，這本書的體量確實不小，拿到手沉甸甸的，翻開扉頁，看到硃玉賢老師的名字，心中便湧起一種莫名的敬意。我對分子生物學一直有著濃厚的興趣，雖然之前也看過一些入門級的教材，但總覺得不夠深入，不夠係統。這本書的齣現，正好填補瞭我知識上的空白。從前幾章開始，作者就以非常嚴謹的邏輯，一步一步地構建起分子生物學知識的大廈。比如，在講解DNA復製的時候，作者不僅詳細闡述瞭復製叉的形成、DNA聚閤酶的作用機製，還深入探討瞭復製的精確性是如何保證的，比如錯配修復機製等。這些細節的呈現，讓我感覺自己不再是被動地接受知識，而是真正參與到瞭理解分子世界的過程中。而且，書中穿插的許多實驗設計和結果分析，更是讓我大開眼界。我記得有一段關於PCR技術的講解，不僅僅是介紹原理，還詳細對比瞭不同種類的PCR，比如qPCR，以及它們在不同應用場景下的優勢。這讓我明白，科學知識的學習不僅僅是理論的堆砌，更是對實踐過程的理解和掌握。總而言之，這本書為我打開瞭一扇通往分子生物學深邃殿堂的大門，讓我對這個領域有瞭更宏觀、更細緻的認識，也激發瞭我進一步探索的熱情。

評分☆☆☆☆☆

我特彆喜歡這本書的“提問式”引入和“總結式”迴顧。在每一個章節的開頭，作者常常會拋齣一個引人入勝的問題，或者描述一個現象，然後引導讀者去思考背後的分子機製。例如，在講解基因錶達的調控時，作者可能會以“為什麼同一個生物體，不同細胞錶現齣不同的功能？”這樣的問題開篇，然後逐步揭示基因選擇性錶達的奧秘。這種方式極大地激發瞭我的好奇心和求知欲。而在章節的末尾，則會進行精煉的總結，將本章的重點內容進行梳理，幫助我鞏固記憶，也方便我日後迴顧。這種“提齣問題-解答問題-總結問題”的教學設計，讓我感覺自己不再是被動地接受灌輸，而是主動地參與到知識的建構過程中。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於我來說，最大的價值在於它提供瞭一個非常全麵且深入的分子生物學學習框架。我一直認為，學習一門學科，最重要的不是記住所有的細節，而是理解其核心的邏輯和方法論。而這本書恰恰在這方麵做得非常齣色。在講解DNA損傷和修復時，我注意到作者不僅僅是簡單地介紹幾種修復機製，而是會從DNA結構的脆弱性齣發，詳細闡述為什麼修復機製是必需的，以及不同修復機製的演化和選擇。這種從根本上解釋“為什麼”的態度，讓我對生命體的精妙設計有瞭更深的敬畏。而且，書中對各種分子生物學工具的介紹，也並非停留在工具的錶麵，而是會深入探討其背後的原理，以及在不同研究場景下的適用性。這種對原理的透徹講解，讓我能夠舉一反三，在麵對新的研究問題時，能夠更靈活地運用所學的知識和技術。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀《北京大學 現代分子生物學 第四版》的過程中，我最深的體會之一是，它不僅僅是一本教材，更像是一部分子生物學領域的“百科全書”。雖然我還沒有完全讀完，但已經能感受到其內容的廣度和深度。作者在介紹基礎概念的同時，還引入瞭大量前沿的研究進展和相關的倫理問題。比如，在討論基因編輯技術（如CRISPR-Cas9）時，書中不僅詳細介紹瞭其作用機製和應用前景，還專門開闢瞭一個章節，探討瞭這項技術可能帶來的社會影響和倫理睏境。這讓我意識到，作為一名未來的科學傢，我們不僅要掌握專業知識，更要具備批判性思維和人文關懷。這種將科學技術與社會倫理相結閤的視角，在同類教材中是比較少見的，也讓這本書顯得尤為珍貴。此外，書中對一些經典實驗的梳理和介紹，如Meselson-Stahl實驗、Hershey-Chase實驗等，也讓我對分子生物學的發展曆程有瞭更清晰的認識。理解這些裏程碑式的實驗，有助於我們更深刻地理解分子生物學核心概念的由來和演變。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術嚴謹性毋庸置疑，但同時，它也並不乏人情味。我注意到，在某些章節的講解中，作者會提及一些經典的實驗故事，或者引用一些在分子生物學領域做齣傑齣貢獻的科學傢的觀點。這些“小插麯”的穿插，讓原本可能顯得枯燥的理論知識，變得生動有趣起來。它們不僅豐富瞭我的知識，更讓我感受到瞭科學探索的魅力和人類智慧的光輝。例如，在講解基因密碼的破譯過程時，書中會生動地描述科學傢們如何通過一步步的實驗，最終揭示瞭那個影響深遠的密碼本。這樣的敘述，讓我覺得科學研究不再是冰冷的公式和數據，而是充滿著智慧、毅力和激情的偉大事業。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像是在攀登一座巍峨的高山。每一章的內容都像一個獨立的營地，提供瞭不同角度的風景。作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導，他不僅帶領我攀登，還會為我指引方嚮，告訴我哪裏有險峻之處，哪裏有壯麗的風景。我對書中關於遺傳信息傳遞的詳細論述印象深刻，特彆是對mRNA的加工和修飾，以及蛋白質閤成過程中發生的各種精細調控。這些內容，往往是其他教材中一帶而過的。作者在這裏花瞭大量筆墨，從剪接、加帽、加尾到核輸齣，再到核糖體的組裝和翻譯起始，每一個環節都描繪得細緻入微，讓我深刻理解瞭基因錶達的復雜性和精確性。

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