生命科学名著：微生物基因组 [Microbial Genomes] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] C.M.弗雷泽，[美] T.D.里德，[美] K.E.纳尔逊 编，许朝晖，喻子牛 等 译

图书标签:

• 微生物学
• 基因组学
• 生命科学
• 分子生物学
• 生物信息学
• 基因组
• 微生物基因组
• 遗传学
• 生物技术
• 医学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030156648

版次：1

商品编码：12172846

包装：平装

丛书名： 生命科学名著

外文名称：Microbial Genomes

开本：16开

出版时间：2006-01-01

用纸：胶版纸

页数：469

字数：694000

正文语种：中文，英文

内容简介

　　《生命科学名著：微生物基因组》是由微生物基因组学开创者们撰写，重点介绍了10年来微生物学转向全基因组序列研究的进展，包括微生物基因组学的历史、作为基因组学工具的生物信息学、核心功能、微生物基因组的进化、微生物基因组的调查和基因组数据库的应用共6个部分。所有内容均涉及本学科前沿，作者们现身说法，深入浅出，既能使初涉微生物基因组学领域的研究生们感兴趣，又能使在微生物学和基因组学方面有造诣的专家们参考，是微生物学专著中的精品。
　　《生命科学名著：微生物基因组》可供从事微生物学、基因组学、病理学、生态学、酶学、蛋白质组学、植物病理学等领域的研究生、教师和研究人员阅读。

内页插图

目录

译者的话
序
前言
编著者

第一部分：引言
1 微生物基因组学的历史

第二部分：作为基因组学工具的生物信息学
2 寻找基因和全基因组比较的工具
3 TIGR的细菌基因组注释
4 生物信息学与微生物致病作用
5 噬菌体生物信息学

第三部分：核心功能
6 微生物代谢比较
7 膜转运蛋白的基因组学分析
8 用基因组学分析细菌细胞周期

第四部分：微生物基因组的进化
9 原核生物的进化及分类简史
10 细菌基因组如何变化
11 基因组学时代的细菌生物多样性概念
12 病原菌和共生菌与寄主的协同进化

第五部分：微生物基因组的调查
13 植物病原菌基因组调查
14 不产氧光合细菌
15 嗜热微生物基因组
16 病原肠细菌基因组
17 专性细胞内病原体
18 低G+C含量革兰氏阳性细菌基因组
19 放线菌（G+，高G+C含量）基因组学
20 寄生虫基因组学
21 极端嗜盐古生菌基因组分析

第六部分：基因组数据库的应用
22 微阵列表达分析和细菌基因组
23 微生物种群基因组学与生态学
24 基因组学在生物催化和生物降解中的应用
25 酶的发现与微生物基因组学
26 基因组学在药物发现过程中的整合
27 基因组法开发疫苗
28 微生物蛋白质组学

索引

前言/序言

　　在过去10年中，微生物学领域已转向全基因组序列研究，其中，位于马里兰州Rockville的基因组研究所（TIGR）在这一领域起了很大的作用，该所的科学家们公布了最早测得的三种微生物全基因组序列——流感嗜血菌、生殖道支原体和詹氏甲烷球菌。截至2004年1月，在已完成测序并公布的150多个基因组序列中，他们所公布的基因组序列有40多个。因此，借着这个令人鼓舞的机会，Humana出版公司计划出一本关于该领域研究进展的书，各章作者中很多是我们基因组研究所的同事，也有来自世界各地的一些专家。
　　微生物基因组学是一个非常大的领域，当选择每一章的题目时，我们意识到，要么涵盖较大范围而对相关知识仅作初步介绍，要么把我们认为非常重要的一些问题深入讨论，我们选择了前者。我们希望《微生物基因组》-书能描述更广的内容，能使初涉这一领域的读者和具有专业知识的人都对此书感兴趣。作为主编，我们发现一些很有趣的事情，尽管题目各不相同，某些重复出现的主题却贯穿全书，如基因水平转移、比较基因组分析的重要性和基于微阵列的基因表达分析。
　　《微生物基因组》分为6个主要部分，为让读者更好地了解这一领域的发展，分出一部分介绍微生物基因组学历史是十分必要的，所以主编委托Hamilton Smith准备这一介绍性文章。“作为基因组学工具的生物信息学”部分，提供了用于基因组学及其应用的最常用的计算工具。“核心功能”部分介绍了每个微生物基因组都包括的微生物代谢、运输和细胞循环等过程。“微生物基因组的进化”中，安排了一系列章节，目的是告诉大家，基因组学如何重建微生物世界的历史和动态性。在“微生物基因组的调查”中，组织了一系列章节并有选择性地论述了一些生物类群。尽管没有涵盖每种微生物基因组（而另一些种在多个章节中被描述），但我们的目的是提供一些从基因组研究可以获得的生物信息。最后是“基因组数据库的应用”，这部分描述如何用基因组序列研究微生物中最重要的问题。值得一提的是，在本书撰写期间，即2002年底到2003年初，许多尚未完成的基因组测序现已完成，感兴趣的读者可以访问像基因组研究所数据库这样的网站，以便得到最新的信息。
　　如果没有TrinaEacho女士的帮助，这本书不可能成功出版，她利用很多周末时间组织各个章节并形成初稿，主编们对她的诸多贡献非常感激。
　　当然，此书难免有疏漏之处，而且它也不能涵盖所有的重要方面，我们希望著者们的集思广益及各章节的内容能给诸位读者以启发。微生物基因组学包括了进化与种群生物学、基因表达分析、蛋白质组学以及很多与DNA序列相关的研究。毫不夸张地说，微生物基因组学跨越了微生物学科本身的广度和深度。

好的，这是一份关于另一本虚构的、但专注于不同主题的图书的详细简介，字数控制在1500字左右，内容力求充实且避免提及您原书名中的任何信息： --- 现代生物物理学：从量子力学到细胞动力学 书籍名称： 现代生物物理学：从量子力学到细胞动力学 作者： 艾莉森·维特根、大卫·陈 出版社： 环球科学出版社 出版年份： 2024年 内容提要 《现代生物物理学：从量子力学到细胞动力学》是一部雄心勃勃的专著，旨在弥合物理学中最基础的原理与生命现象的复杂性之间的鸿沟。本书不仅仅是对生物物理学某一特定分支的综述，而是一部系统性地构建起连接微观世界（原子、分子相互作用）与宏观尺度生命过程（器官功能、群体行为）的理论框架的教科书与参考手册。 本书深入探讨了如何利用先进的物理工具和数学模型来解析生物系统中发生的那些看似“非物理”的现象，例如蛋白质折叠的随机性、细胞膜的动态运输、以及神经网络中的信息编码。作者们以清晰、严谨的笔触，从最基本的统计力学和热力学原理出发，逐步引导读者进入生物系统特有的、充满噪声和耗散的非平衡态世界。 第一部分：基础的物理学基石 (The Physical Foundations) 本部分为理解后续章节的复杂模型打下坚实的理论基础。 第1章：热力学与生命系统的非平衡态 (Thermodynamics and Non-Equilibrium Systems in Life) 本章详细阐述了经典的热力学定律在生命系统中的应用与局限性。重点分析了生命体如何通过耗散结构（Dissipative Structures）维持低熵状态，并引入了非平衡态热力学、局域平衡假设、以及诸如格雷厄姆-斯托克斯方程在模拟分子运动中的应用。特别关注了能量转换效率的物理限制，如氧化磷酸化的自由能梯度分析。 第2章：量子力学在生物学中的初探 (Quantum Mechanics in Biological Contexts) 尽管生命系统的尺度较大，但许多关键的生化反应本质上依赖于量子效应。本章聚焦于化学键的形成与断裂、光合作用中的激子转移（Exciton Transfer）的相干性问题。引入了密度泛函理论（DFT）的简化模型，用于估算酶活性位点的电子结构变化。此外，对酶催化反应中的量子隧穿效应进行了详尽的概率分析。 第3章：统计力学与分子集合 (Statistical Mechanics and Molecular Ensembles) 本章重点讨论了如何从微观粒子的随机运动中导出宏观性质。涵盖了蒙特卡洛模拟、分子动力学（MD）模拟的基础，以及在计算蛋白质折叠自由能景观时如何利用玻尔兹曼分布和系综理论。引入了熵的统计定义，并讨论了信息熵与热力学熵在生物信息处理中的交叉点。 第二部分：复杂分子机器的物理学 (The Physics of Complex Molecular Machines) 本部分将理论工具应用于解析生命体中最核心的分子结构和功能。 第4章：蛋白质折叠的动力学与拓扑学 (Protein Folding Dynamics and Topology) 蛋白质如何快速找到正确的折叠构象是生物物理学的核心难题之一。本章详细探讨了能量最小化路径、拉普拉斯弛豫时间、以及“折叠漏斗”模型的物理意义。引入了拓扑学概念来分类蛋白质的构象空间，并分析了伴侣蛋白（Chaperones）在加速构象搜索过程中的机械作用。 第5章：膜生物物理学与跨膜运输 (Membrane Biophysics and Transmembrane Transport) 生物膜并非静态的脂质双层，而是高度流动的介质。本章深入研究了脂质的相变、膜的弯曲刚度和拓扑缺陷。重点分析了离子通道和转运蛋白的工作机制，利用费米黄金定则和电化学势梯度来量化主动和被动运输的速率，并讨论了膜张力对受体激活的影响。 第6章：生物聚合物的力学特性 (Mechanical Properties of Biopolymers) 从肌动蛋白丝的伸缩到DNA的双螺旋解旋，生命过程充满了机械力的作用。本章应用连续介质力学和弹性理论来描述细胞骨架的刚度、粘弹性行为。特别关注了DNA/RNA在聚合酶驱动下的解旋动力学，以及生物分子马达（如驱动蛋白和肌球蛋白）如何将化学能转化为可测量的机械功，重点分析其步进机制的随机游走模型。 第三部分：从分子到系统：动态与信息 (From Molecules to Systems: Dynamics and Information) 最后一部分将视角提升到细胞和组织层面，探讨了物理学在复杂系统组织中的作用。 第7章：生物振荡器与模式形成 (Biological Oscillators and Pattern Formation) 生命系统中的许多过程具有周期性（如细胞周期、神经元发放）。本章运用非线性动力学和反应扩散方程（如Turing模型）来解释形态发生和化学波的形成。重点分析了化学反馈环的稳定性分析，以及相平面图在描述稳态和极限环方面的应用。 第8章：软物质与细胞粘附 (Soft Matter Physics and Cell Adhesion) 细胞与其微环境的相互作用是理解组织发育和疾病（如癌症转移）的关键。本章将细胞视为一种复杂的软物质。讨论了黏附分子（如整合素）的动态键合-断裂机制，并应用黏弹性模型来描述细胞在基质中的迁移和形变。引入了“牵引力显微技术”的物理基础及其数据分析方法。 第9章：随机性、噪声与生物决策 (Stochasticity, Noise, and Biological Decision Making) 在分子层面，热噪声是不可避免的。本章探讨了内在和外在的随机性如何影响基因表达的精确性。通过随机微分方程（SDEs）来建模基因调控网络中的“噪音”，并分析了生物系统如何利用这种随机性（例如，通过多稳态吸引子）来进行快速的环境适应或做出概率性的功能选择。 读者对象与特色 本书面向高年级本科生、研究生以及从事生物物理学、生物化学、生物工程及理论生物学研究的专业人士。 核心特色： 1. 跨尺度整合： 首次系统地将量子化学计算方法与大规模细胞动力学模拟相结合。 2. 数学严谨性： 提供了大量推导过程，帮助读者从第一性原理理解生物现象。 3. 前沿案例： 涵盖了近年来在冷冻电镜解析的分子机器动态结构、活细胞力学成像等领域的前沿物理学应用。 本书的编写宗旨是提供一套完整的物理学语言工具箱，使读者能够以更精确、更可预测的方式来描述和预测生命系统的行为，从而真正实现对生命现象的“物理学理解”。

评分☆☆☆☆☆

这本《生命科学名著：微生物基因组》是一次充满智慧的旅程。我一直对生命科学的奥秘着迷，而微生物作为最古老、最普遍的生命形式，其基因组更是充满了未解之谜。这本书以一种非常系统的方式，将微生物基因组学的各个分支娓娓道来。我特别关注书中关于宏基因组学（metagenomics）在环境研究中的应用，它如何帮助我们揭示那些在自然界中看不见的微生物社群的组成和功能。书中对微生物基因组进化策略的探讨，例如基因复制、基因丢失以及功能重组，让我对生命体在复杂环境下生存和繁衍的智慧有了全新的认识。我至今仍对书中关于微生物毒力基因（virulence factors）的分析记忆犹新，它解释了病原微生物是如何通过基因组的变异来获得致病能力的，这对于理解传染病的发生和发展具有重要的参考价值。这本书的语言严谨又不失生动，使得抽象的概念变得触手可及。尽管书中涉及的许多研究方法和技术都需要进一步学习，但这激发了我深入探索的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本《生命科学名著：微生物基因组》读起来真是让人醍醐灌顶。我一直对生命科学领域充满好奇，尤其是那些微小却影响深远的生物。书中的许多章节都深入浅出地探讨了微生物基因组的复杂性，从其基本结构到宏大的功能调控网络，都进行了详尽的剖析。特别是关于细菌的CRISPR-Cas系统，书中详细描绘了它是如何作为一种适应性免疫机制，帮助微生物抵御外来基因侵袭的。我过去对这一机制只是一知半解，但通过阅读，我才真正理解了其精妙的设计和在基因编辑技术中的巨大潜力。书中还涉及到了古菌和真核微生物的基因组特点，让我对生命的多样性有了更深的认识。我尤其对其中关于环境微生物群落基因组学（metagenomics）的部分印象深刻，它揭示了在复杂环境中，微生物如何协同作用，共同维系生态系统的稳定。这本书的作者在处理如此庞杂的数据和概念时，展现了卓越的组织能力和清晰的逻辑思维，使得像我这样的非专业人士也能逐步领会其中的奥秘。尽管有些概念需要反复阅读才能完全消化，但每一次重读都会有新的发现和感悟，感觉就像是与作者一同探索未知的科学前沿。

评分☆☆☆☆☆

我近期购入的《生命科学名著：微生物基因组》是一次令人惊喜的阅读体验。我原本对微生物基因组学知之甚少，抱着学习新知识的心态翻开了这本书。出乎意料的是，它并没有像许多科普读物那样泛泛而谈，而是以一种严谨而又引人入胜的方式，深入剖析了微生物基因组的各个层面。书中对不同类型微生物（如细菌、古菌、病毒）基因组结构的比较分析，让我对生命进化的奇妙路径有了更直观的理解。特别是对细菌操纵子（operon）的详细解释，让我深刻认识到基因表达调控的精巧之处，以及微生物如何在这种精巧的系统中实现高效的适应性。我特别喜欢书中对“基因岛”概念的阐述，它解释了微生物是如何通过水平基因转移来快速获取新功能的，这对于理解抗生素耐药性的传播等现实问题具有重要的启示意义。此外，书中还探讨了微生物基因组在生物技术、医学诊断和环境保护等领域的应用，这些内容让我看到了基因组学研究的巨大价值和广阔前景。整本书逻辑清晰，论证严密，虽然有些地方的专业术语需要查阅资料，但这反而促使我更主动地去学习和理解，整个阅读过程充满了探索的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

《生命科学名著：微生物基因组》为我打开了一扇通往微观世界的大门。作为一名对生物信息学充满兴趣的学生，我一直在寻找能够系统性介绍微生物基因组学知识的优秀读物。这本书完全满足了我的需求。它不仅仅罗列了大量的基因组数据和分析方法，更重要的是，它将这些数据转化为生动的科学故事。我被书中关于噬菌体（bacteriophage）基因组的研究深深吸引，理解了这些病毒是如何巧妙地利用宿主细胞的机制来复制和传播的，以及它们在微生物生态系统中的关键作用。书中对基因组注释（genome annotation）过程的细致描述，让我明白了如何从庞杂的DNA序列中提取有用的信息，识别出基因、调控元件等关键组成部分。此外，书中对不同进化压力下微生物基因组变异的讨论，也让我对物种的适应和演化有了更深刻的认识。我尤其欣赏作者在讲述过程中，常常引用最新的研究成果和前沿的观点，使得整本书充满了活力和前瞻性。虽然这本书的阅读需要一定的基础知识，但其深入浅出的讲解方式，以及丰富的案例分析，都极大地降低了学习门槛。

评分☆☆☆☆☆

《生命科学名著：微生物基因组》对我而言，是一本极具启发性的著作。我一直对生命科学的演进和生物多样性感到好奇，而微生物的基因组，正是理解这一切的关键。书中对微生物基因组多样性与功能关系的阐释，让我看到了自然选择的强大力量。我尤为欣赏书中关于微生物基因组学在疾病研究中的应用，例如如何通过分析病原菌的基因组来追踪疫情的传播源头，以及如何开发针对性的治疗方案。书中还对微生物基因组的“暗物质”——那些功能未知或难以注释的基因——进行了探讨，这让我意识到我们对微生物世界的了解仍然非常有限，同时也充满了探索的可能性。我特别喜欢书中对基因组学研究的伦理和社会影响的讨论，这让我认识到科学研究不仅仅是技术的进步，更需要对人类社会负责。这本书的作者在处理如此复杂的主题时，展现了深厚的学术功底和广阔的视野，使得整本书既有学术深度，又不失可读性。虽然有些章节对我来说难度较大，但每一次的阅读都让我收获颇丰，并激发了我对生命科学更深层次的思考。