Экспрессия генов

Автор(ы):Патрушев Л. И.
06.10.2007
Год изд.:1997
Описание: В монографии рассмотрены современные представления о строении и механизмах функционирования генов прокариот и эукариот, а также основные методы их исследования. Книга состоит из двух частей. В первой части обсуждаются структура генома прокариотических и эукариотических организмов, а также механизмы транскрипции, трансляции, репликации, репарации и их регуляции. Во второй части монографии рассмотрены принципы основных методов, используемых в исследованиях генов. Главное внимание уделено современным методам генной инженерии. Обсуждаются наиболее важные аспекты развития современной молекулярной генетики в исследованиях направленного мутагенеза и белковой инженерии, антисмысловых РНК, рибозимов и дезоксирибозимов, трансгеноза и генотерапии, а также достижения в ДНК-диагностике и ДНК-типировании и изучении генома человека. Для научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области химии и биологии.
Оглавление:
Экспрессия генов — обложка книги.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА [9]
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА [12]
ЧАСТЬ I. МЕХАНИЗМЫ ХРАНЕНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ [17]
ВВЕДЕНИЕ [18]
  ГЛАВА 1. ГЕНОМ [25]
    1.1. Гены и хромосомы [28]
    1.2. Геном прокариот [30]
      1.2.1. Геном вирусов [31]
      1.2.2. Нуклеоид бактериальной клетки [32]
      1.2.3. Геном архебактерий [34]
      1.2.4. Минимальный размер генома одноклеточных организмов [36]
    1.3. Геном эукариот [39]
      1.3.1. Последовательности нуклеотидов эукариотического генома [40]
      1.3.2. Хроматин [44]
      1.3.3. Роль ДНК-топоизомераз в обеспечении структуры и функционирования хроматина [55]
  ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ [59]
    2.1. Транскрипция [60]
      2.1.1. ДНК-зависимые РНК-полимеразы [61]
      2.1.2. Единицы транскрипции (транскриптоны) [70]
      2.1.3. Этапы транскрипции [77]
      2.1.4. Хроматин во время транскрипции [107]
    2.2. Котранскрипционные и посттранскрипционные модификации РНК [119]
      2.2.1. Процессинг РНК у бактерий [120]
      2.2.2. Редактирование пре-мРНК [126]
      2.2.3. Другие модификации эукариотических мРНК [136]
      2.2.4. Кэп-связывающий комплекс в роли фактора, сопрягающего основные реакции метаболизма транскриптов РНК-полимеразы II [152]
    2.3. Функциональная компартментализация ядра [156]
      2.3.1. Интерфазные хромосомы в ядре [157]
      2.3.2. Ядрышко [160]
      2.3.3. Пространственная организация синтеза мРНК [162]
      2.3.4. Ядерные тельца и домены [165]
      2.3.5. Компартментализованное ядро [167]
    2.4. Биосинтез белка рибосомами бактерий [168]
      2.4.1. Рибосомы [169]
      2.4.2. Этапы биосинтеза белка [174]
      2.4.3. Антибиотики, действующие на уровне трансляции [183]
    2.5. Трансляция у эукариот [185]
      2.5.1. Особенности первичной структуры эукариотических мРНК [186]
      2.5.2. Инициация биосинтеза белка эукариотическими рибосомами [187]
      2.5.3. Элонгация полипептидных цепей [196]
      2.5.4. Терминация трансляции [198]
      2.5.5. Трансляция в митохондриях [200]
      2.5.6. Трансляция в хлоропластах [204]
  ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПУТИ РЕГУЛЯЦИИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ [208]
    3.1. Регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции у прокариот [210]
      3.1.1. Регуляция на уровне инициации транскрипции [210]
      3.1.2. Регуляция синтеза РНК на уровне элонгации и терминации [214]
    3.2. Регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции у эукариот [223]
      3.2.1. Передача сигнала и вторичные мессенджеры [226]
      3.2.2. Механизмы позитивной регуляции транскрипции [243]
      3.2.3. Механизмы негативной регуляции транскрипции [281]
      3.2.4. Структура хроматина как специфический регулятор экспрессии генов [288]
      3.2.5. Импринтинг [300]
      3.2.6. Метилирование ДНК в регуляции транскрипции [301]
    3.3. Посттранскрипционная регуляция экспрессии генов [312]
      3.3.1. Направленный транспорт, внутриклеточная локализация и депонирование мРНК [312]
      3.3.2. Сплайсинг РНК в регуляции экспрессии генов [325]
      3.3.3. Избирательная деградация мРНК [333]
    3.4. Регуляция экспрессии генов на уровне трансляции [337]
      3.4.1. Регуляция инициации трансляции [337]
      3.4.2. Регуляция элонгации синтеза полипептидных цепей [346]
      3.4.3. Регуляция терминации трансляции [348]
    3.5. Синтез белков, содержащих остатки селеноцистеина [349]
    3.6. Посттрансляционная регуляция экспрессии генов [351]
      3.6.1. Последствия фолдинга вновь синтезированных полипептидных цепей [352]
      3.6.2. Специфические протеиназы в посттрансляционном процессинге белков [354]
      3.6.3. Убиквитин-зависимая система протеолиза в регулируемой деградации белков [355]
      3.6.4. Сплайсинг белков [359]
      3.6.5. Другие посттрансляционные модификации белков [362]
  ГЛАВА 4. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ [365]
    4.1. Репликация ДНК [365]
      4.1.1. Белки, участвующие в репликации ДНК [366]
      4.1.2. Репликативная вилка E. coli и бактериофага T4 [369]
      4.1.3. Особенности функционирования репликативной вилки эукариот [374]
    4.2. Регуляция репликации ДНК [377]
      4.2.1. Инициация репликации ДНК у E. coli и ее регуляция [379]
      4.2.2. Регуляция репликации плазмиды ColE1 [386]
    4.3. Особенности репликации линейных геномов [392]
      4.3.1. Линейные хромосомы бактерий [392]
      4.3.2. Репликаторы эукариот [395]
      4.3.3. Репликация теломерных участков эукариотических хромосом [397]
      4.3.4. Пространственная организация синтеза ДНК у эукариот [398]
  ГЛАВА 5. ЗАЩИТА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ [401]
    5.1. Мутации [402]
      5.1.1. Основные источники мутаций и методы определения мутагенной активности [404]
      5.1.2. SOS-мутагенез у бактерий [419]
      5.1.3. Мутаторный фенотип [423]
      5.1.4. Экспансия ДНК [425]
      5.1.5. Адаптивные мутации [428]
      5.1.6. Механизмы защиты генома от мутаций [432]
    5.2. Репарация ДНК [433]
      5.2.1. Основные механизмы репарации поврежденной ДНК [434]
      5.2.2. Эксцизионная репарация в клетках животных [435]
      5.2.3. Гомологичная рекомбинация в репарации ДНК [446]
      5.2.4. Репарация ошибочно спаренных нуклеотидов [448]
      5.2.5. Полимераза поли(ADP-рибозы) в репарации ДНК у эукариот [450]
    5.3. Альтруистичная ДНК [453]
      5.3.1. Парадокс возможности существования многоклеточных организмов [455]
      5.3.2. Повышение информационной стабильности генома избыточными последовательностями [458]
      5.3.3. Селективная защита генов от мутаций [462]
      5.3.4. Высокоупорядоченое расположение летальных генов на хромосомах [469]
      5.3.5. Возможный смысл парадокса С [477]
  ГЛАВА 6. СОВРЕМЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ ГЕНА [483]
ЧАСТЬ II. ИСКУССТВЕННЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ [492]
  ГЛАВА 7. ПРИНЦИПЫ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ [493]
    7.1. Основные ферменты, используемые в генной инженерии [500]
      7.1.1. Рестриктазы и ДНК-метилазы [500]
      7.1.2. ДНК- и РНК-лигазы [508]
      7.1.3. Ферменты матричного синтеза ДНК и РНК [509]
      7.1.4. Другие ферменты [515]
    7.2. Векторы [517]
      7.2.1. Плазмидные векторы [518]
      7.2.2. Векторы на основе фага (?) [521]
      7.2.3. Космиды и фазмиды [524]
      7.2.4. Сверхъемкие векторы YAC, BAC и PAC [526]
      7.2.5. Интегрирующие и челночные (бинарные) векторы [529]
      7.2.6. Конструирование экспрессирующих векторов и их функционирование [531]
      7.2.7. Векторы для переноса ДНК в клетки животных и растений [547]
    7.3. Клонотеки генов [549]
      7.3.1. Получение клонотек генов [549]
      7.3.2. Введение рекомбинантных ДНК в клетки [552]
      7.3.3. Методы скрининга клонотек генов [554]
    7.4. Эукариотические системы экспрессии рекомбинантных генов, основанные на культурах клеток [556]
      7.4.1. Клетки яичников китайских хомячков (линия CHO) [557]
      7.4.2. Клетки мышиной миеломы (линия Sp2/0) [559]
      7.4.3. Клетки селезенки мышей (линия MEL) [560]
      7.4.4. Клетки африканской зеленой мартышки (линия COS) [562]
      7.4.5. Клетки насекомых, зараженные бакуловирусами [563]
      7.4.6. Сравнение эффективности рассмотренных систем экспрессии [564]
    7.5. Бесклеточные белоксинтезирующие системы [565]
      7.5.1. Прокариотические системы [567]
      7.5.2. Эукариотические системы [570]
      7.5.3. Проточные системы [571]
    7.6. Другие современные методы исследования генов [573]
      7.6.1. Рестрикционное картирование генов [573]
      7.6.2. "Прогулки и прыжки по хромосомам" [574]
      7.6.3. S1-картирование РНК и ДНК [575]
      7.6.4. Футпринтинг [576]
    7.7. Стратегия выделения нового гена [577]
  ГЛАВА 8. НАПРАВЛЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ И БЕЛКОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ [580]
    8.1. Методы направленного получения мутаций [581]
      8.1.1. Получение делеций и вставок [581]
      8.1.2. Химический мутагенез [583]
      8.1.3. Сайт-специфический мутагенез с использованием олигонуклеотидов [585]
      8.1.4. Полимеразная цепная реакция в направленном мутагенезе [592]
    8.2. Белковая инженерия [594]
      8.2.1. Библиотеки пептидов и эпитопов [595]
      8.2.2. Белки-репортеры в гибридных белках [602]
      8.2.3. Гибридные токсины [603]
      8.2.4. Подходы к созданию новых ферментов [607]
      8.2.5. Субтилигаза в лигировании пептидов [612]
    8.3. Концепция ксенобиоза [615]
  ГЛАВА 9. АНТИСМЫСЛОВЫЕ РНК, РИБОЗИМЫ И ДЕЗОКСИРИБОЗИМЫ [623]
    9.1. Антисмысловые РНК и олигонуклеотиды [623]
      9.1.1. Механизм действия антисмысловых РНК [624]
      9.1.2. Использование антисмысловых РНК [626]
      9.1.3. Природные антисмысловые РНК [631]
      9.1.4. Антисмысловые РНК и патология: возможный механизм возникновения доминантных мутаций [634]
    9.2. Рибозимы и дезоксирибозимы [636]
      9.2.1. Типы рибозимов [636]
      9.2.2. Свойства рибозимов [638]
      9.2.3. Рибозимы как лекарственные средства [642]
      9.2.4. Репарация мутантных РНК с помощью рибозимов, осуществляющих транс-сплайсинг [647]
      9.2.5. Дезоксирибозимы [649]
    9.3. Аптамеры [651]
    9.4. Молекулы РНК у истоков жизни [654]
      9.4.1. Молекулы РНК в качестве РНК-репликаз [655]
      9.4.2. Возможность синтеза полипептидных цепей молекулами РНК [658]
  ГЛАВА 10. ТРАНСГЕННЫЕ ЖИВОТНЫЕ И РАСТЕНИЯ [663]
    10.1. Способы получения трансгенных многоклеточных организмов [663]
    10.2. Экспрессия трансгенов [666]
    10.3. Использование трансгенов у животных [667]
      10.3.1. Исследование механизмов экспрессии генов [668]
      10.3.2. Токсигены в исследовании дифференцировки соматических клеток в онтогенезе [669]
      10.3.3. Изменение физиологического статуса лабораторных и сельскохозяйственных животных [670]
      10.3.4. Моделирование наследственных и приобретенных заболеваний человека [673]
    10.4. Трансгенные растения [675]
    10.5. Генотерапия наследственных и приобретенных заболеваний [677]
      10.5.1. Способы доставки новых генов в геном человека [678]
      10.5.2. Управление экспрессией трансгенов в клетках-мишенях [684]
      10.5.3. Современные достижения генотерапии онкологических заболеваний [686]
      10.5.4. Ближайшие перспективы использования генотерапии [690]
      10.5.5. Успехи генотерапии в модельных экспериментах [692]
      10.5.6. Проблемы, возникающие в связи с практическим применением генотерапии [693]
  ГЛАВА 11. ДНК-ДИАГНОСТИКА И ДНК-ТИПИРОВАНИЕ [695]
    11.1. ДНК-диагностика наследственных и приобретенных заболеваний [697]
      11.1.1. Получение клинического генетического материала [697]
      11.1.2. Диагностика заболеваний [699]
    11.2. ДНК-типирование [710]
      11.2.1. ДНК-типирование микроорганизмов [711]
      11.2.2. Идентификация личности на основе минисателлитной ДНК: определение отцовства [713]
    11.3. Микроматрицы и микрочипы ДНК [720]
      11.3.1. Методы создания микроматриц ДНК [721]
      11.3.2. Ограничения в использовании микроматриц ДНК [723]
      11.3.3. Использование микроматриц ДНК в фундаментальных и прикладных исследованиях [725]
  ГЛАВА 12. КАРТИРОВАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА [729]
    12.1. Основные подходы к картированию генома человека [729]
      12.1.1. Генетические карты сцепления [730]
      12.1.2. ПЦР в исследованиях генома человека [735]
      12.1.3. Физические карты низкого разрешения [737]
      12.1.4. Физические карты высокого разрешения [739]
    12.2. Определение полной первичной структуры ДНК генома человека [740]
    12.3. Базы данных получаемой информации [741]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ [744]
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА [749]
Формат: djvu
Размер:6643358 байт
Язык:RUS
Рейтинг: 514 Рейтинг
Открыть: