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第一篇 结构生物化学1

结构生物化学内容简介和学习方法2

第一章 氨基酸4

第一节 氨基酸的结构、种类和分类4

一、蛋白质氨基酸4

二、非蛋白质氨基酸7

第二节 氨基酸的性质和功能8

一、氨基酸的性质8

框1-1生物医药——药物的手性9

二、氨基酸的功能12

第三节 氨基酸的分离与纯化13

一、电泳13

二、层析13

科学故事——第22种蛋白质氨基酸的发现14

第二章 蛋白质的结构16

第一节 肽16

一、肽的分类和命名16

框2-1生化点滴——五花八门的蛋白质命名方法17

二、寡肽的理化性质18

三、几种天然存在的活性肽18

第二节 蛋白质的结构18

一、蛋白质的一级结构18

二、蛋白质的二级结构21

框2-2生化大师的传奇——感冒期间的感悟26

三、蛋白质的三级结构29

四、蛋白质的四级结构37

第三节 蛋白质的折叠历程与结构预测39

一、蛋白质折叠的基本规律39

二、蛋白质折叠的历程43

框2-3大蛋白“能屈能伸”的故事44

三、与蛋白质错误折叠相关的疾病46

四、蛋白质结构预测48

第四节 蛋白质组及蛋白质组学50

科学故事——“一级结构决定三维结构”学说的提出51

第三章 蛋白质的功能及其与结构之间的关系53

第一节 蛋白质的功能53

第二节 蛋白质结构与功能之间的关系54

第三节 几种重要的蛋白质的结构与功能56

一、纤维状蛋白质的结构与功能56

框3-1生化应用——蜘蛛丝／蚕丝复合纤维的制备及其应用价值59

框3-2生化新发现——溴也成为生命元素啦60

二、球状蛋白质的结构与功能61

框3-3生化医药——丁酸的妙用68

三、膜蛋白的结构与功能69

四、天然无折叠蛋白质的结构与功能71

框3-4生化新发现——天然无折叠蛋白的新功能72

第四节 蛋白质功能预测73

科学故事——一种多功能蛋白质的发现74

第四章 蛋白质的理化性质、分类及研究方法76

第一节 蛋白质的理化性质76

框4-1生化探究——嗜热蛋白和嗜冷蛋白耐热和抗冷的秘密80

第二节 蛋白质的分类81

框4-2身边的生物化学——毒也美丽82

第三节 蛋白质的研究方法82

一、蛋白质的分离和纯化82

二、蛋白质大小的确定89

三、蛋白质等电点的测定89

四、蛋白质在机体内表达的分析90

五、蛋白质一级结构的测定90

六、蛋白质三维结构的确定96

七、蛋白质功能的研究96

八、多肽的固相合成96

科学故事——NGF的发现96

第五章 核苷酸99

第一节 核苷酸的结构与组成99

一、碱基99

框5-1生化新视野——DNA的第6个碱基100

二、核苷101

三、核苷酸103

第二节 核苷酸的功能106

科学故事——“生命字母表”的人工扩增106

第六章 核酸的结构与功能108

第一节 核酸的分类108

框6-1生化聚焦——DNA分子一定没有“你”（U）吗？109

第二节 核酸的一级结构111

第三节 核酸的二级结构112

一、DNA的二级结构112

框6-2生化探究——“大沟”和“小沟”中的秘密114

二、RNA的二级结构122

框6-3生化探究——为何是DNA而不是RNA作为遗传信息的载体？124

第四节 核酸的三级结构125

一、DNA的三级结构126

二、RNA的三级结构126

第五节 核酸与蛋白质形成的复合物130

一、DNA与蛋白质形成的复合物130

二、RNA与蛋白质形成的复合物132

第六节 核酸的功能133

科学故事——DNA双螺旋结构的发现133

第七章 核酸的理化性质及研究方法135

第一节 核酸的理化性质135

框7-1 生化探究——嗜热生物是如何保护自己的基因组DNA的？138

框7-2生化动态——肽核酸的发现及其应用140

第二节 核酸研究的技术和方法140

一、核酸的化学合成140

二、核酸的分离、纯化和定量141

三、核酸一级结构的测定142

框7-3生化趣事——年度分子和年度突破148

科学故事——基因组数据库的建立149

第八章 酶学概论150

第一节 酶的化学本质150

第二节 酶的催化性质151

框8-1 生化趣事——催化动力、生化武器与投弹手甲虫153

第三节 酶的分类和命名156

一、酶的分类156

二、酶的命名156

科学故事——酶化学本质的确定157

第九章 酶动力学158

第一节 影响酶促反应的因素158

一、影响反应速率的外因158

二、影响反应速率的内因160

第二节 米氏动力学161

一、米氏方程成立的条件161

二、米氏方程的推导161

三、米氏方程的解读和延伸162

框9-1理论联系实际——甲醇或二甘醇中毒的解毒164

四、米氏方程的双重性165

五、米氏方程的线性转换165

第三节 米氏酶抑制剂作用的动力学166

一、可逆性抑制剂167

二、不可逆性抑制剂170

第四节 多底物反应动力学172

一、多底物反应中的一些专门术语172

二、多底物反应的动力学机制173

第五节 别构酶的动力学173

一、别构酶的性质173

二、别构机制175

三、S形曲线和Hill方程175

四、Hill作图176

五、协同性的优点176

第十章 酶的催化机制178

第一节 酶催化机制研究的主要方法178

第二节 过渡态稳定学说179

一、过渡态稳定学说的提出179

二、支持过渡态稳定学说的证据181

框10-1 生化制药——水解可卡因药物的研制182

第三节 过渡态稳定的化学机制183

一、邻近定向效应183

二、广义的酸碱催化184

三、静电催化184

四、金属催化186

五、共价催化186

六、底物形变188

第四节 几种常见酶的结构与功能188

一、蛋白酶189

二、溶菌酶192

第十一章 核酶196

第一节 核酶的种类196

框11-1生化热点——DNA也能催化吗？196

第二节 核酶的催化机制196

一、小核酶的催化机制196

二、大核酶的催化机制196

第三节 核酶发现的意义及其应用196

框11-2生化新见解——“病毒创造了DNA”？196

科学故事——核酶的发现196

第十二章 酶活性的调节196

第一节 酶的“量变”196

一、同工酶196

二、酶的合成和降解197

第二节 酶的“质变”198

一、别构调节198

二、共价修饰调节202

三、水解激活203

四、受调节蛋白的调节205

框12-1生化趣事——“分子捕鼠器”的威力206

五、构成酶的亚基之间的聚合与解离207

科学故事——假酶的新生208

第十三章 酶的应用及研究方法209

第一节 酶活力的测定210

一、酶活力的表示方法210

二、酶活力测定的方法210

第二节 酶的分离和纯化210

第三节 酶工程210

一、固定化酶210

二、人工酶210

三、定点突变酶210

四、杂交酶210

五、抗体酶210

框13-1生化动态——抗体酶的新来源210

科学故事——第一例从头设计的人工酶的诞生210

第十四章 维生素与辅酶210

第一节 水溶性维生素210

一、B族维生素210

框14-1生化应用——生物素－亲和素检测系统的建立和应用215

二、维生素C217

框14-2生化聚焦——我们人类为什么自己合成不了维生素C？217

第二节 脂溶性维生素218

一、维生素A218

二、维生素D219

三、维生素E220

四、维生素K220

科学故事——维生素的发现221

第十五章 糖类223

第一节 单糖223

一、单糖的命名和缩写223

二、单糖的结构223

框15-1生化热点——生命的手性选择之谜223

三、单糖的性质225

四、几种生化上重要的单糖228

五、单糖的衍生物228

第二节 寡糖229

一、还原性二糖229

二、非还原性二糖229

第三节 多糖230

一、贮能多糖231

二、结构多糖232

框15-2生化与健康——蛀牙与防蛀牙233

第四节 糖缀合物235

一、糖蛋白和蛋白聚糖235

二、肽聚糖236

三、糖脂与脂多糖237

第十六章 脂质与生物膜239

第一节 脂质的化学结构及其功能239

一、简单脂239

框16-1生化与健康——因纽特人健康的秘密240

二、复合脂241

三、异戊二烯类脂243

第二节 生物膜的结构及其功能245

一、生物膜的化学组成245

二、生物膜的基本结构与性质247

框16-2生化动态——脂质体的应用248

第三节 物质的跨膜转运251

一、离子和小分子物质的跨膜运输251

二、大分子物质的跨膜运输254

科学故事——水孔蛋白的发现254

第十七章 激素及其受体介导的信号转导256

第一节 激素的一般性质256

一、激素的定义256

二、激素的化学本质、分类和生物合成257

三、激素的定量258

第二节 激素作用的一般特征259

一、特异性259

框17-1生化与健康——瘦肉精、喘息定与萘心安259

二、高效性262

三、可能需要“第二信使”262

四、可能产生“快反应”或“慢反应”263

五、脱敏性263

六、时效性263

第三节 激素作用的详细机制263

一、脂溶性激素的作用机制263

二、水溶性激素的作用机制264

框17-2生化大突破一PKC竟是肿瘤抑制因子270

框17-3生化趣事——毒气是毒是福？276

三、信号的终止277

四、信号转导的整合279

第四节 激素的分泌及其调节279

科学故事——蛋白质“可逆磷酸化”的发现281

第二篇 代谢生物化学283

代谢生物化学内容简介及学习方法284

第十八章 代谢总论286

第一节 代谢的基本概念286

框18-1生化聚焦——底物通道运输288

第二节 代谢的基本特征289

第三节 代谢研究的主要内容和方法290

框18-2生化突破——让“酵母君”酿造鸦片，你相信吗？291

第四节 代谢中的氧化还原反应和氧气在代谢中的作用292

第五节 代谢组和代谢组学292

第十九章 生物能学294

第一节 热力学定律与Gibbs-Helmholtz方程294

第二节 生化反应的方向性与自由能之间的关系294

第三节 △G与△E之间的关系295

第四节 生命系统内的偶联反应296

第五节 高能生物分子297

第二十章 生物氧化299

第一节 呼吸链299

一、呼吸链的组分299

二、呼吸链组分的排列顺序302

三、复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的结构与功能303

四、呼吸体306

框20-1生化动态——厌氧生物的呼吸链307

第二节 氧化磷酸化308

一、氧化磷酸化的偶联机制308

框20-2生化研究动态——复合体Ⅰ的结构：细胞中的蒸汽机311

二、F1F0-ATP合酶的结构与功能312

三、F1F0-ATP合酶的催化机制312

四、氧化磷酸化的抑制316

框20-3 生化趣事——炸药与减肥318

五、P/O值与氧化磷酸化的调节318

科学故事——“结合变构”学说的发现319

第二十一章 生物大分子的消化和吸收322

第一节 糖类的消化和吸收322

一、双糖、寡糖和多糖的酶促降解322

二、单糖的吸收和转运322

框21-1生化与健康——乳糖不耐受症322

第二节 脂质的消化和吸收322

一、脂质的酶促降解322

二、脂质的吸收322

第三节 蛋白质与核酸的消化和吸收322

一、蛋白质的酶促降解322

二、氨基酸、二肽和三肽的吸收322

三、核酸的消化和吸收322

框21-2身边的生物化学——猪笼草吃荤的秘密322

科学故事——葡萄糖转运蛋白的发现322

第二十二章 糖酵解322

第一节 糖酵解的发现322

第二节 糖酵解的全部反应324

第三节 NADH和丙酮酸的命运332

一、在有氧状态下NADH和丙酮酸的命运332

二、在缺氧或无氧状态下NADH和丙酮酸的命运335

框22-1 生化趣事——不喝酒也醉酒的秘密336

第四节 其他物质进入糖酵解336

一、糖原336

二、果糖336

三、甘露糖337

四、甘油337

五、半乳糖337

第五节 糖酵解的生理功能338

框22-2生化探究——古菌细胞内糖酵解的变化339

第六节 糖酵解的调节340

一、葡萄糖的可得性340

二、己糖激酶和葡糖激酶的调节341

三、PFK-1的调节341

四、丙酮酸激酶的调节344

框22-3理论联系实际——教你制作葡萄酒345

第二十三章 三羧酸循环346

第一节 三羧酸循环的发现346

第二节 三羧酸循环的全部反应347

一、反应历程347

框23-1生化聚焦——代谢异常与细胞癌变之间的关系350

二、三羧酸循环小结352

第三节 三羧酸循环的生理功能353

第四节 乙醛酸循环354

第五节 三羧酸循环的回补反应356

第六节 三羧酸循环的调控356

一、柠檬酸合酶的调控357

二、异柠檬酸脱氢酶的调控357

三、α－酮戊二酸脱氢酶系的调控358

四、丙酮酸脱氢酶系的调控358

第七节 TCA循环的起源和进化358

框23-2理论联系实际——短跑、中跑与长跑的能量消耗359

第二十四章 磷酸戊糖途径361

第一节 磷酸戊糖途径的全部反应361

一、氧化相361

二、非氧化相362

三、磷酸戊糖途径小结364

第二节 磷酸戊糖途径的功能365

一、与NADPH有关的功能365

框24-1生化与健康——蚕豆与溶血性贫血366

二、与5－磷酸核糖有关的功能366

三、与4－磷酸赤藓糖有关的功能366

科学故事——恩特纳和杜多罗夫途径的发现366

第二十五章 糖异生369

第一节 糖异生所涉及的全部反应369

一、糖异生的原料369

二、糖异生的反应369

三、其他物质进入糖异生372

四、糖异生的能量消耗373

第二节 糖异生的生理功能373

框25-1 生化研究动态——嗜热古菌的一种特殊的双功能酶373

第三节 糖异生的调节374

第二十六章 光合作用378

第一节 光合作用的基本过程378

第二节 植物光合作用的细胞器——叶绿体378

第三节 光反应378

一、光能的吸收和传递378

二、产氧光合有机体的光系统378

三、PSⅡ内发生的光化学反应378

四、电子从PSⅡ经细胞色素b6/f复合体到PSI的传递378

五、PSI内发生的光化学反应378

六、NADP＋的还原378

七、光合磷酸化378

框26-1生化奇迹——最简单的光能转换装置378

八、光反应的调节378

框26-2生化新发现——分子变光开关378

第四节 暗反应378

一、C3循环与C3植物378

二、光呼吸378

三、C4植物降低光呼吸的机制378

四、CAM植物降低光呼吸的机制378

第五节 卡尔文循环的调节378

科学故事——卡尔文循环的发现378

第二十七章 糖原代谢378

第一节 糖原的分解378

一、细胞质基质内糖原的分解378

二、溶酶体内糖原的分解380

框27-1生化研究动态——神经元如何动用星形胶质细胞中的糖原贮备380

第二节 糖原的合成381

框27-2生化点滴——三大能源贮备比较383

第三节 糖原代谢的调节384

一、别构调节384

二、受激素控制的“可逆磷酸化”调节385

框27-3生化与健康——糖原累积病的病因、症状和治疗388

科学故事——糖原素的发现389

第二十八章 脂肪、磷脂和糖脂的代谢391

第一节 脂肪代谢391

一、脂肪的水解391

二、脂肪的合成392

框28-1 生化与健康——TZD治疗Ⅱ型糖尿病的机制393

第二节 磷脂代谢394

一、磷脂的分解394

二、磷脂的合成394

第三节 糖脂代谢397

一、糖脂的分解397

二、糖脂的合成397

科学故事——瘦蛋白及其受体的发现398

第二十九章 脂肪酸代谢400

第一节 脂肪酸的分解400

一、脂肪酸的β－氧化400

二、脂肪酸的a－氧化和ω－氧化405

三、酮体的生成和利用406

框29-1生化小故事——让魏茨曼生物发酵产生丙酮408

第二节 脂肪酸的合成409

一、脂肪酸合成的一般性质409

二、脂肪酸合成的详细机制409

第三节 脂肪酸代谢的调控414

一、脂肪酸分解代谢的调控414

二、脂肪酸合成代谢的调控414

框29-2生化与健康——减肥的新希望416

第三十章 胆固醇代谢417

第一节 胆固醇的合成417

框30-1生化医药——降胆固醇药物的新靶点420

第二节 胆固醇的转运421

一、乳糜微粒422

二、极低密度脂蛋白422

三、中间密度脂蛋白423

四、低密度脂蛋白423

五、高密度脂蛋白424

框30-2生化与健康——食物中的胆固醇究竟该不该限制？425

第三节 胆固醇的代谢转变426

第四节 胆固醇代谢的调节427

一、HMG-CoA还原酶的可逆磷酸化427

二、HMG-CoA还原酶的降解427

三、HMG-CoA还原酶基因表达的调控428

科学故事——LDL受体的发现429

第三十一章 氨基酸代谢430

第一节 氨基酸的分解430

一、氨基的代谢430

二、氨的进一步代谢转变432

框31-1尿素的新功能——保护冬眠的青蛙免受冻伤435

框31-2理论联系实际——“冬眠”的生化439

三、碳骨架的代谢440

第二节 氨基酸及其衍生物的合成441

科学故事——科学家发现海洋中微小硅藻也有尿素循环441

第三十二章 核苷酸代谢443

第一节 核苷酸的合成443

一、核苷酸的从头合成443

二、核苷酸的补救合成448

三、NDP和NTP的合成449

四、脱氧核苷酸的合成449

五、dTMP的合成451

六、核苷酸类辅酶的合成452

框32-1生化聚焦——噬菌体对宿主菌内核苷酸代谢途径的改造452

第二节 核苷酸合成的调节452

一、嘌呤核苷酸合成的调节452

二、嘧啶核苷酸合成的调节453

三、脱氧核苷酸合成的调节453

第三节 核苷酸的分解454

一、嘌呤核苷酸的分解454

二、嘧啶核苷酸的分解456

第四节 几种与核苷酸代谢相关的疾病456

一、痛风456

二、严重联合免疫缺陷病457

三、Lesch-Nyhan综合征458

四、乳清酸尿症458

第五节 常见的抗核苷酸代谢药物458

一、叶酸类似物458

二、谷氨酰胺类似物458

三、碱基类似物459

四、核苷类似物459

五、核苷酸类似物460

科学故事——灵长类动物在进化过程中为什么失去了尿酸氧化酶？460

第三篇 分子生物学463

分子生物学内容简介及学习方法464

第三十三章 DNA复制466

第一节 DNA复制的一般特征466

框33-1 生化新突破——DNA生物合成一定需要引物吗？468

第二节 参与DNA复制的主要酶和蛋白质470

一、DNA聚合酶470

二、DNA解链酶475

三、单链DNA结合蛋白（SSB）475

四、DNA拓扑异构酶476

五、DNA引发酶477

六、切除引物的酶477

七、DNA连接酶477

八、端粒酶477

框33-2生化与健康——端粒激活与青春再现479

第三节 DNA复制的详细机制480

一、 以大肠杆菌为代表的细菌基因组DNA的“0复制”系统480

二、滚环复制系统485

三、D环复制系统486

四、真核细胞的DNA复制487

五、古菌的DNA复制490

框33-3 DNA复制也有节律491

第四节 DNA复制的高度忠实性492

第五节 DNA复制的调节机制492

一、细菌DNA复制起始的调控492

二、真核细胞DNA复制起始的调控493

框33-4生化研究动态——干细胞分裂过程中的染色体分离493

科学故事——DNA半保留复制的实验证明494

第三十四章 DNA的损伤、修复和突变497

第一节 DNA的损伤497

第二节 DNA的修复498

一、直接修复498

框34-1 身边的生物化学——追星的代价500

二、切除修复501

三、双链断裂修复506

四、损伤跨越507

第三节 DNA的突变510

一、突变的类型与后果510

二、突变的原因511

三、回复突变与突变的校正514

四、突变原与致癌物质之间的关系以及致癌物质的检测515

科学故事——TTDA的发现516

第三十五章 DNA重组517

第一节 同源重组517

一、同源重组的模型517

二、参与同源重组的主要酶和蛋白质520

三、细菌的同源重组522

四、古菌的同源重组522

第二节 位点特异性重组522

一、λ噬菌体DNA的位点特异性整合523

二、鼠伤寒沙门氏菌鞭毛抗原的转换525

第三节 转座重组526

一、细菌的转座526

二、真核生物的转座527

三、古菌的转座子530

框35-1生化趣事——谁偷走了人的DNA？531

四、转座的分子机制531

五、转座作用的调节531

框35-2生化突破——睡美人转座子的复活533

科学故事——“跳跃基因”的发现534

第三十六章 DNA转录536

第一节 DNA转录的一般特征536

第二节 依赖DNA的RNA聚合酶537

一、细菌的RNA聚合酶538

二、真核生物的RNA聚合酶539

框36-1身边的生物化学——路边的“野蘑菇”你不要采541

三、古菌的RNA聚合酶541

四、某些病毒的RNA聚合酶542

第三节 细菌的DNA转录542

一、转录的起始542

二、转录的延伸545

三、转录的终止546

第四节 真核生物核基因的转录548

一、真核细胞核转录系统与细菌转录系统的异同548

二、真核细胞核DNA的转录549

三、真核细胞细胞器DNA的转录557

第五节 古菌的DNA转录558

框36-2生化研究动态——当转录遇到DNA损伤559

科学故事——mRNA的发现560

第三十七章 转录后加工563

第一节 细菌的转录后加工563

一、mRNA前体的后加工563

二、rRNA前体的后加工563

三、tRNA前体的后加工564

第二节 真核生物的转录后加工565

一、mRNA前体的后加工565

框37-1生化研究动态——U1 snRNP的新功能575

框37-2生化聚焦——章鱼抗寒的秘密579

二、rRNA前体的后加工579

三、tRNA前体的后加工581

第三节 古菌的转录后加工582

科学故事——第一例真正核酶的发现583

第三十八章 基因组RNA的复制585

第一节 依赖于RNA的RNA合成585

一、双链RNA病毒的RNA复制585

二、单链RNA病毒的RNA复制586

第二节 以DNA为中间物的RNA复制586

一、反转录病毒的RNA复制586

框38-1身边的生物化学——有天生不会感染HIV的人吗？589

二、反转录转座子592

三、端粒酶催化的反转录反应592

四、某些DNA病毒生活史中的反转录现象592

科学故事——反转录酶的发现593

第三十九章 mRNA的翻译595

第一节 参与翻译的主要生物大分子以及复合物595

一、核糖体595

二、mRNA597

三、tRNA597

四、氨酰tRNA合成酶598

五、辅助蛋白因子600

第二节 翻译的一般特征601

第三节 翻译的详细机制603

框39-1生化新突破——催化氨酰tRNA合成的最小核酶的问世604

一、细菌的翻译系统604

二、真核生物的细胞质翻译系统610

三、细胞器翻译系统615

四、古菌的翻译系统615

第四节 翻译的质量控制616

一、细菌的翻译质量控制616

二、真核生物的翻译质量控制618

三、古菌的翻译质量控制620

第五节 翻译的抑制剂620

一、细菌翻译系统的抑制剂620

二、真核翻译系统的抑制剂621

三、既抑制细菌又抑制古菌和真核翻译系统的抑制剂621

框39-2身边的生物化学——为什么蓖麻毒素不会杀死蓖麻自身？622

第六节 蛋白质在细胞内的降解622

一、细胞内不依赖于ATP的蛋白质降解系统622

二、细胞内依赖于ATP的蛋白质降解系统623

科学故事——“N端规则”的发现626

第四十章 蛋白质的翻译后加工及其定向和分拣628

第一节 翻译后加工628

一、多肽链的剪切628

二、N端添加氨基酸628

三、蛋白质的剪接628

框40-1生化探寻——内含肽的“内涵”629

四、个别氨基酸的修饰629

五、添加辅因子632

六、寡聚蛋白质的寡聚化632

七、蛋白质的折叠633

第二节 蛋白质翻译后的定向转运与分拣633

一、信号假说633

二、蛋白质的共翻译定向634

三、蛋白质的翻译后定向637

科学故事——“信号假说”的提出和证明642

第四十一章 再次程序化的遗传解码和翻译暂停645

第一节 再次程序化的遗传解码645

一、翻译水平的移框645

二、通读645

三、跳跃翻译645

四、硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸的参入645

框41-1生化点滴——含硒蛋白知多少645

第二节 翻译暂停645

第四十二章 原核生物的基因表达调控645

第一节 正调控与负调控645

第二节 在DNA水平上的调控646

第三节 在转录水平上的调控647

一、转录起始阶段的调控647

二、转录终止阶段的调控——终止与抗终止656

框42-1生化小故事——“核开关”的发现659

框41-2生化研究动态——探测氟离子的核开关660

第四节 在翻译水平上的调控661

一、反义RNA661

二、核开关661

三、自体调控663

四、mRNA的降解664

五、mRNA的二级结构与基因表达的调控665

第五节 环境信号诱发的基因表达调控665

一、严紧反应665

二、CRISPR-Cas系统666

三、二元基因表达调控系统668

四、群体感应669

框42-3生化趣事——病毒之间也可以通过化学语言进行交流670

第六节 在基因组水平上的全局调控671

一、调节子671

二、噬菌体基因表达的时序控制672

科学故事——CRISPR-Cas9系统的“前身今世”672

第四十三章 真核生物的基因表达调控676

第一节 在染色质水平上的基因表达调控676

一、组蛋白的化学修饰对基因表达的影响677

二、染色质重塑因子对基因表达的影响679

三、组蛋白变体对基因表达的影响681

四、lncRNA对基因表达的影响682

第二节 在DNA水平上的基因表达调控683

一、DNA扩增683

二、DNA重排683

三、基因丢失687

四、DNA甲基化687

框43-1 身边的生物化学——蜂王称王的秘密689

框43-2生化趣事——运动和咖啡因也会改变你的DNA690

五、DNA印记690

六、多个启动子的选择性使用691

第三节 在转录水平上的基因表达调控691

一、顺式作用元件692

二、转录因子694

三、参与转录水平调节的lncRNA698

四、转录水平调控的实例699

第四节 在转录后加工水平上的基因表达调控702

一、选择性剪接702

二、选择性加尾703

三、组织特异性RNA编辑704

四、lncRNA在转录后加工水平的调节704

五、在mRNA运输水平上的调控704

第五节 在翻译及翻译后加工水平上的调控705

一、自体调控705

二、mRNA定位705

三、mRNA的“屏蔽”706

框43-3生化小故事——RNAi的发现707

四、RNA干扰708

五、mRNA的降解和稳定性与基因表达调控713

六、对翻译过程本身的调节714

七、lncRNA在翻译水平的调节715

八、翻译后水平的调节716

科学故事——果蝇昼夜节律分子机制的发现716