描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787518420469
序言
篇 绪论
章 乳杆菌属天然质粒概述
节 质粒基本概念
第二节 乳杆菌属天然质粒基因组学研究现状
参考文献
第二章 乳杆菌属天然质粒数据来源、研究目的和意义
节 研究范围和数据来源
第二节 研究方法
第三节 研究目的和意义
参考文献
第二篇 乳杆菌属代表性物种天然质粒研究
第三章 植物乳杆菌天然质粒
节 植物乳杆菌质粒基因组特征
第二节 植物乳杆菌质粒分类
第三节 植物乳杆菌质粒系统进化和起源
第四节 结论
参考文献
第四章 短乳杆菌天然质粒
节 短乳杆菌质粒基因组特征
第二节 短乳杆菌质粒分类
第三节 短乳杆菌质粒系统进化和起源
第四节 结论
参考文献
第五章 德氏乳杆菌天然质粒
节 德氏乳杆菌质粒基因组特征
第二节 德氏乳杆菌质粒分类、系统进化和起源
第三节 结论
参考文献
第六章 干酪乳杆菌和副干酪乳杆菌天然质粒
节 干酪乳杆菌和副干酪乳杆菌质粒基因组特征
第二节 干酪乳杆菌和副干酪乳杆菌质粒分类、系统进化和起源
第三节 结论
参考文献
第七章 唾液乳杆菌天然质粒
节 唾液乳杆菌质粒基因组特征
第二节 唾液乳杆菌质粒分类、系统进化和起源
第三节 结论
参考文献
第三篇 乳杆菌属天然质粒研究
第八章 乳杆菌属天然质粒结构、分布和基本特征
节 乳杆菌属天然质粒基因组结构和组成
第二节 乳杆菌属天然质粒分布
第三节 乳杆菌属天然质粒基因组基本特征
参考文献
第九章 乳杆菌属天然质粒复制类型和复制子特征
节 乳杆菌属天然质粒复制类型
第二节 乳杆菌属天然质粒复制子特征
第三节 结论
参考文献
第十章 乳杆菌属天然质粒功能
节 稀有糖代谢
第二节 抗生素抗性
第三节 细菌素合成
第四节 胞外多糖合成
第五节 其他功能
参考文献
第十一章 乳杆菌属天然质粒系统分类和进化关系
节 乳杆菌属编码Rep蛋白质粒的分类
第二节 乳杆菌属天然质粒系统分类和进化关系
第三节 结论
参考文献
第十二章 乳杆菌属天然质粒祖先和起源
节 基于基因组GC含量的祖先和起源
第二节 基于同源性质粒和宿主范围的祖先和起源
第三节 结论
参考文献
附录
一、乳杆菌属天然质粒基因组序列数据信息
二、常用中英文对照表
乳杆菌属是乳酸菌中物种数量多、遗传多样性丰富的菌群。至今，乳杆菌已广泛应用于食品、药品、饲料、日化用品等众多工业领域。作为酸奶生产发酵剂的德氏乳杆菌全球每年可以创造超过1000亿美元的产值，可想而知，如果算上乳杆菌作为发酵剂生产的所有产品，那么全球每年乳杆菌创造的产值将是非常巨大和惊人的，因此乳杆菌因其自身蕴含的巨大经济价值而受到社会广泛的关注。乳杆菌属受到人们重视的另一个原因是越来越的研究发现，乳杆菌属多个物种是人和动物体内的共生菌，并且这些共生菌与人体和动物的疾病和健康息息相关。因此虽然乳杆菌从发现到今天已有200多年的研究历史，但至今每年仍有多个新的物种被发现和鉴定，有关乳杆菌的研究仍在不断的增加。上述这些实例都说明一个事实，乳杆菌属对我们人类非常重要。
细菌天然质粒很早以前在大肠杆菌中被发现，至今已有近百年的研究历史。目前，大肠杆菌质粒载体已广泛应用于生命科学领域的方方面面，每年仅大肠杆菌天然质粒ColE1衍生的载体在全球的销售量已经超过100亿美元，大肠杆菌质粒载体也已经非常丰富和完善。然而，与大肠杆菌质粒研究相比，至今人?对乳杆菌属天然质粒的了解和认知远远不足，可用于乳杆菌生物技术研究和应用的质粒载体相当有限，并且商业化的实例更加罕见，因此乳杆菌属质粒载体研究亟待加强和改善。实际上，乳杆菌质粒载体的匮乏仅仅是乳杆菌属天然质粒研究不足的一个方面，目前对于乳杆菌属天然质粒复制、拷贝数调控、分配、维持、分类和遗传进化等多种生物学特征知之甚少或模糊不清，多个生物学研究方向都相当有限，究其原因，DNA测序技术可能是以往限制乳杆菌天然质粒研究的关键因素之一。
2010年以后，随着第二代高通量测序技术的发展和成熟，乳杆菌属天然质粒基因组序列测定的数量的速度不断攀升。根据NCBI的Genome数据库公开数据显示，2014年乳杆菌属天然质粒基因组序列达到100个，2017年8月已达到473个。质粒基因组数据的快速增加和积累，为以往乳杆菌属天然质粒研究扫清了障碍，大大拓展了人们对乳杆菌属天然质粒基因组基本特征的认知和了解，也使得基于大量基因组序列数据进行乳杆菌质粒多学科和深层次研究成为可能，经过短短两三年的发展，乳杆菌属天然质粒研究已从单个基因、小质粒和不完整基因组研究快进入了后基因组学时代。后基因组学时代，乳杆菌质粒基因组序列的测定将不再是研究的瓶颈，基于大量基因组序列数据，解析和揭示乳杆菌属天然质粒及其宿主的生物学作用、机制和规律将变得更加重要和更有意义。
本书内容分为三篇十二章，篇绪论简要介绍了质粒基本概念、乳杆菌属天然质粒基因组学研究现状、研究数据、方法和意义；第二篇乳杆菌属代表性物种天然质粒研究，分别介绍了植物乳杆菌、短乳杆菌、德氏乳杆菌、干酪乳杆菌和副干酪乳杆菌、唾液乳杆菌天然质粒的基因组特征、分类、进化和起源，从物种水平揭示了乳杆菌属6个代表性物种天然质粒独有和同性特征；第三篇乳杆菌属天然质粒研究，从分类学“属”水平，全面、系统的阐述了乳杆菌属天然质粒的基因组特征、复制类型和复制子特征、功能、系统分类、进化和起源，这些研究结果不仅拓展和加深了人们对于乳杆菌属天然质粒的理论认知，并且为今后乳杆菌属天然质粒的实际应用提供了坚实的研究基础和科学依据。
本书具体撰写分工为：黑龙江八一农垦大学孙大庆撰写第三章、第五章、第八章、第十一章的第二节和第三节；黑龙江八一农垦大学宋大巍撰写章、第九章、第十一章的节和附录；黑龙江八一农垦大学李洪飞撰写第二章、第四章、第六章、第七章、第十章和第十二章。在研究和撰写过程中得到了杨健、李芬等多位老师和研究生的大力帮助，在此表示衷心的感谢。对家人的默默付出，由衷的表示感恩。本书介绍的研究内容和研究结果主要来自黑龙江省青年科学基金项目（QC2014C020）资助。
本书可作为国内高校和科研院所中有关专业本科、硕（博）研究生和科研工作者的教学和科研参考用书，也可以作为普通读者学习和了解乳杆菌属天然质粒的科普读物。今后随着技术手段的发展和研究的不断深入，著者将适时对书中有关内容进行及时的修订、补充和完善。期望可以为广大读者提供更加科学、详实且通俗易懂的乳杆菌天然质粒方面的知识。
受著者学识、水平和精力限制，书中研究方法、结果和观点不可避免会存在一些的问题和不足，收集和整理的国内外文献资料未必齐全，或没有完全表达原作者思想，衷心希望读者给予批评和指正。
孙大庆
2017年10月
质粒基本概念
为了便于读者快速、准确的理解书中有关质粒的基本概念，下面对研究中涉及的质粒常用相关概念进行简单介绍。
1、质粒（Plasmid）
质粒是指染色体外可以进行自我复制的遗传分子。本书中质粒特指染色体外可以进行自我复制的环形双链DNA分子。
2、复制子（Replicon）
DNA分子中可以进行独立复制的单位称为复制子，负责质粒复制、拷贝数调控、分配、维持等基本生存功能。质粒复制子通常由复制、拷贝数调控、分配、维持基因和控制元件组成。
3、小复制子（Minimum replicon）
小复制子是指DNA分子中可以进行独立复制的小单位，仅负责质粒的复制功能。质粒小复制子通常由复制起点、复制起始基因和控制元件组成。
4、复制起点（Origin of replication, ori）
复制起点是指质粒DNA进行复制的起始位点区域。
5、滚环复制（Rolling-circle replication, RCR）
滚环复制是质粒一种常见的复制方式。滚环复制质粒在复制过程中，质粒双链DNA的前导链在双链复制起点被质粒编码的复制起始蛋白切开，然后DNA聚合酶以后随链为模板，从游离的3＇-OH端开始合成子代前导链，随着5＇端不断从环上向下解链，同时3＇-OH端新合成的前导链环绕着质粒轴心不断向前延伸，因此这种复制方式称为滚环复制。随着复制的不断进行，质粒亲代前导链单链长度不断增加，从而形成了滚环复制特有的单链中间体分子。质粒子代后随链的合成与染色体DNA滞后链的合成过程一致。滚环复制中，前导链合成先于后随链合成。
6、θ复制（Theta replication）
θ复制是质粒一种常见的复制方式，它与细菌染色体DNA复制方式相似。?复制质粒在复制过程中，质粒复制起始蛋白在复制起点解旋DNA双链，之后在宿主复制酶系的参与下同时进行DNA双链的合成，复制过程中由于可以形成希腊字母θ形状的中间体分子，因此这种复制方式称为θ复制。根据DNA双链复制延伸的方式不同，θ复制质粒可以分为单向复制和双向复制两种类型。
7、重复子（Itreon）
重复子是指质粒复制起点中具有复制调控功能的重复序列，是质粒拷贝数调控重要的靶目标之一。常见的重复序列有正向重复、反向重复和回文重复。
8、基因组共线性（Genome colinearity）
基因组共线性是指基因组中同源性基因排列顺序的保守性和一致性。
9、复合质粒（Complex plasmid）
复合质粒是指含有两个或两个以上复制子的质粒。
10、双链复制起点（Double strand origin, dso）
双链复制起点是指RCR质粒前导链复制的起始位点区域。
11、单链复制起点（Single strand origin, sso）
单链复制起点是指RCR质粒后随链复制的起始位点区域。
12、复制起始蛋白（Replication initiation protein, Rep）
复制起始蛋白是指由质粒编码的、可以与质粒复制起点特异性结合，并引起质粒复制起点双链DNA解螺旋的核酸酶。
13、插入序列（Insertion sequence , IS）
插入序列是简单的转座元件，可以通过两端的重复序列促使两个不同的DNA分子发生重组。插入序列是质粒基因组常见的组成成分之一。
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