遗传的革命

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表观遗传学时代
生物学皇冠上*璀璨的明珠
生命的《时间简史》，以非基因视角解读生命
何谓表观遗传学？
为何基因序列不变而遗传性改变？
解读非基因遗传的表达——长寿、衰老、肿瘤！
20世纪，全世界的**生物学家，包括遗传学家、细胞生物学家、分子生物学家、生物化学家……几乎都是围绕着“DNA-RNA-蛋白质”这一中心法则开展研究工作。在具有里程碑意义的一天，2000年6月26日，当科学家向全球宣布完成了人类基因组测序时，大家都认为生物学、遗传学和医学等学科的研究工作，基本可以进入收官阶段。
但是，当DNA编码的基因序列被科学家破译后，仍有许多问题困扰着我们。譬如：人体内所有细胞的基因组都一样，为何会出现执行不同功能的器官？为何基因组一致的同卵双胞胎，在某些方面的基因表达却完全不同？为何儿童期甚至胚胎期受到的刺激，会导致影响人一生的后果？干细胞可分化为人体的各种组织细胞，称为医学治疗的未来，但为何只有干细胞被寄予厚望，与它的基因组完全相同的其他细胞则不行？
所有这些问题都指向一个答案，在基因组编码规则之上，还有一双看不见的调控之手，它可以使具有完全相同基因编码序列的细胞或个体表现出截然不同的性质——表观遗传。
表观遗传学有可能会颠覆我们对地球上生物结构和行为的理解。它深入浅出地描述了为什么仅用遗传密码理论不足以解释一个生物体如何进化与发育的行为，以及大自然和营养物如何共同作用以形成生物多样性的问题。本书通过纵观表观遗传学领域二十多年的研究发展，以突出**研究成果和创新点的方式，对表观遗传学的基础知识进行了易于理解的介绍。
本书以实例为据，对现代生物学中**革命性的表观遗传学进行了抽丝剥茧般的解读，将超微观、抽象、严谨的内容用平易近人的方式娓娓道来。本书的科学性和新颖性奠定了它在遗传学界的重要地位，它将*现代生物学迈向更新的高度，它将颠覆人类对生命、健康、长寿、疾病的传统认知和理解，堪称生命的《时间简史》。

内容推荐

《遗传的革命》对遗传学领域中具革命性的表观遗传学进行了抽丝剥茧般的讲解。用例子为引导，将教科书般严谨的内容用平易近人的方式娓娓道来。本书的科学性和新颖性奠定了其在遗传学界的重要地位，可作为生物学、医学和遗传学等学科的学生及科研人员拓展知识的学习材料。
《遗传的革命》，全书共分16章。第1章：丑陋的蟾蜍和优雅的男人；第2章：我们如何学会把球推上山；第3章：我们以前所了解的生命；第4章：我们现在所了解的生命；第5章：为何同卵双胞胎会不完全一样；第6章：父亲们的原罪；第7章：生殖游戏；第8章：性别战争；第9章：X染色体的后代；第10章：信使不代表全部；第11章：与内部的敌人战斗；第12章：全在头脑中；第13章：走下斜坡；第14章：女王万岁；第15章：绿色革命；第16章：前方的路。
《遗传的革命》重点研究了非编码DNA，表观遗传修饰，如基因甲基化、乙酰化等是如何影响人类遗传的；通过荷兰饥饿冬天事件、小鼠实验、蜜蜂雌雄遗传、果蝇突变，分析了与人类相关的肥胖、衰老、癌症等诸多问题；提出表观遗传用药可与基因治疗互补，更好地保护人类身体健康。

作者简介

《遗传的革命》由英国人内莎凯里编写。内莎凯里为英国伦敦帝国学院客座教授，毕生研究生物技术和药学，从事表观遗传学研究近二十年。

目录

目录
000 □致谢
000 □前言
000 □ 第1章丑陋的蟾蜍和优雅的男人
000 □ 第2章我们如何学会把球推上山
000 □ 第3章我们以前所了解的生命
000 □ 第4章我们现在所了解的生命
000 □ 第5章为何同卵双胞胎会不完全一样
000 □ 第6章父亲们的原罪
000 □ 第7章生殖游戏
000 □ 第8章性别战争
000 □ 第9章X染色体的后代
000 □ 第10章信使不代表全部
000 □ 第11章与内部的敌人战斗
000 □ 第12章全在头脑中
000 □ 第13章走下斜坡
000 □ 第14章女王万岁
000 □ 第15章绿色革命
000 □ 第16章前方的路
000 □词汇表
第25章被征服的德国：1945年5—8月
跋：反思勒热夫之战
注释

前言

有时候，当我们阅读生物学书籍时，会不由自主地认为“生物学”这三个字能够解释一切。例如，当2000年6月26日研究者宣布人类基因组测序全部完成时，人们做出的反应如下。
“我们今天正在学习上帝创造生命所用的语言。”
——美国总统，比尔克林顿（Bill Clinton）
“我们如今有希望达成医学方面任何曾有过的期望。”
——英国科学部长，塞恩斯伯里勋爵（Lord Sainsbury）
“我认为成功绘制人类基因组图谱甚至比实现人类登月更伟大。这不仅是我们这个时代的杰出成就，更是人类历史上浓墨重彩的一笔。”
——迈克尔德克斯特（Michael Dexter），
威康信托基金会（The Wellcome Trust）
听着以上和其他类似的话语，你会有一种感觉，那就是在2000年6月以后，研究者应该可以放松一下了，因为关系到人类健康和疾病的大部分问题应该都可以简单地从基因图谱中得到答案。毕竟，我们已经掌握了人类的蓝图。我们现在所需要做的就是好好地理解这本说明书，然后再加上一些细节而已。
不幸的是，这些语句的论断都为时过早了。事实远没有那么简单。
我们一般把DNA（脱氧核糖核酸）作为一套模板进行理解，就像是工厂里生产汽车部件的模具一样。在工厂里，金属或塑料被上千次注入同一个模具里，于是，只要没有故障发生，会产出上千个一模一样的汽车部件。
但DNA并不是这样的。与其说它是模具，倒不如说像一个剧本。举个例子，想想《罗密欧与朱丽叶》（Romeo and Juliet）吧，1936年乔治丘克（George Cukor）导演了莱斯利霍华德（Leslie Howard）和诺玛希勒（Norma Shearer）主演的该剧的电影版。60年后，巴兹鲁曼（Baz Luhrmann）则拍摄了由莱昂纳多迪卡普里奥（Leonardo DiCaprio）和克莱尔丹尼斯（Claire Danes）主演的另一部电影。这两版电影都是采用的莎士比亚（Shakespeare）的剧本，但两者看起来截然不同。相同的起点，不同的结果。
而这正是细胞阅读DNA中基因编码时所发生的事情。完全相同的剧本产出了不同的产物。这个事实对人类健康有着广泛的影响，如同我们稍后看到的案例研究一样。在这些案例中，请牢牢记住一点，这些人的DNA蓝图没有发生任何变化。他们的DNA并没有变化（突变），他们生命历程的改变是源于环境的影响。
奥黛丽赫本是20世纪*伟大的电影明星之一。时尚、优雅并拥有一副可爱的精致到几乎脆弱的骨架，她在《蒂凡尼的早餐》（Breakfast at Tiffany’s）中塑造的霍莉戈莱特丽（Holly Golightly）的形象让她深入人心，甚至那些从来没有看过这部电影的人都有所耳闻。可令人吃惊的是，这个完美的美女却是由一个可怕的困境创造出来的。奥黛丽赫本是第二次世界大战中荷兰饥饿冬天（Dutch Hunger Winter）事件的幸存者。该事件在她十六岁的时候结束，但其后遗症，包括身体的不健康状态，在她的余生一直困扰着她。
荷兰饥饿冬天，从1944年11月一直持续到1945年春天。这段时间西欧出现了严寒，使经过4年战争摧残的人民更加难以生活。而处于西方的荷兰因为正处于德国控制下而处境更糟。德国实行的粮食封锁导致荷兰人民口粮的严重不足。人们每天摄入的热量仅能达到每日正常需求量的30%。人们靠吃草和郁金香球茎充饥，并烧掉了能找到的每样家具来取暖，在绝望中苦苦求生。截止1945年5月恢复食品供应时，已有超过20 000人丧生。
而这段可怕的匮乏时期也创造了一个了不起的科学研究案例。荷兰幸存者的定义很明确，就是群体内所有人都在完全相同的时间里遭遇过一段时期营养不良的人群。因为荷兰拥有优秀的医疗基础设施和医疗记录保存能力，流行病学家得以据此对饥荒造成的长期影响进行跟踪调查。而他们的研究结果是完全出乎意料的

垃圾DNA

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垃圾DNA?

探索非编码基因的遗传密码，

解读基因组中“暗物质”存在的意义！

数十年来，我们基因组里有98%的DNA因为没有编码蛋白质而被称为“垃圾”。直到*近，这些垃圾区域重要且显著的功能才开始为人们所了解。

从罕见的遗传疾病到唐氏综合征，从常见的病毒感染到衰老过程——还没算上六个指头的猫（以及人类中的同症状者）——由基因组中暗物质导致的影响是常见、多样和本质性的。

科学家们在这个备受争议的领域中快速增长的知识已经提供了治疗失明的成功疗法，并挽救了被DNA指纹宣判了死刑的无辜的人，而且很可能带来对包括肥胖在内的很多医学疾病的治疗方法的革命。

在内莎?凯里，也是畅销书《遗传的革命》的作者看来，这是一本面对大众读者的一个可能会奠定人体复杂性观念的图书。

《垃圾DNA》对非编码基因作了深入介绍。展示了科学家们在学术领域逐渐发现的证据，提示这些所谓的“垃圾DNA”的变异和调节与一些难治性疾病有关。并用不可辩驳的证据证明了“垃圾DNA”在基因的表达调控中起着重要且不可预料的作用，其作用覆盖从单个基因的微调到整个染色体的关闭。这些功能迫使科学家们重新审视关于“基因”的定义。

《垃圾DNA》是内莎?凯里续《遗传的革命》出版之后又一部具有高学术性的相关遗传学经典力作。作者以令人信服的笔触为读者全面介绍了“垃圾DNA”的涵义，及其与遗传性疾病、病毒感染、哺乳动物性别决定和生命进化的关系。阅读本书，我们可以紧跟科学家的脚步迅速进入“垃圾DNA”的领域。而这个具有快速发展的且颇受争议的领域，还有广袤的未知在等着我们去开发与探索。

内容简介

《垃圾DNA》在写作上继承了内莎?凯里一贯的风格：内容翔实、风趣幽默。她基于自己进行科学研究的成果与经验，在本书中明确而令人信服地为读者全面介绍了“垃圾DNA（非蛋白编码DNA）”的涵义，及其与遗传性疾病、病毒感染、哺乳动物性别和进化的关系。为证明“垃圾DNA”在基因表达的调控中起着重要且多样的作用提供了不可辩驳的证据。与《遗传的革命》一样，本书具有很强的科学性和新颖性，可作为生物学、医学和遗传学等学科的学生及科研人员拓展知识的学习材料。

《垃圾DNA》全书共分20章。第1章：为何暗物质是有意义的；第2章：当暗物质事实上变得更黑暗；第3章：所有的基因都去哪儿了；第4章：不速之客；第5章：随着我们变老一切都在减少；第6章：二才是完美的数字；第7章：用垃圾来涂抹；第8章：玩个长时间的游戏；第9章：给暗物质加点颜色；第10章：为什么父母爱垃圾；第11章：有任务的垃圾；第12章：启动，上调；第13章：无人之地；第14章：ENCODE项目——走向垃圾DNA的大科学；第15章：无头的皇后、奇怪的猫和肥胖的小鼠；第16章：非翻译区中的迷失；第17章：为什么积木比模型好；第18章：迷你也能很强大；第19章：有用的药物；第20章：黑暗中的一丝光亮。

作者简介

《垃圾DNA》由英国人内莎?凯里编写。内莎?凯里，爱丁堡大学病毒学博士，曾任英国伦敦帝国学院分子生物学高级讲师。她在生物技术和制药领域工作了13年，现为英国伦敦帝国学院客座教授。她的学习背景非常丰富：免疫学学士、病毒学博士、人类遗传学博士后和分子生物学教授。复合的学术背景也给予了她比普通专攻一门的研究者更广泛的眼界和行业经验，同时从女性视角观察和描述问题也使其著作更加细腻易于理解。

目录

000 □致谢

000 □作者按

000 □对基因组暗物质的介绍

000 □ 1 为何暗物质是有意义的

000 □ 2 当暗物质事实上变得更黑暗

000 □ 3 所有的基因都去哪儿了？

000 □ 4 不速之客

000 □ 5 随着我们变老一切都在减少

000 □ 6 二才是完美的数字

000 □ 7  用垃圾来涂抹

000 □ 8 玩个长时间的游戏

000 □ 9 给暗物质加点颜色

000 □ 10 为什么父母爱垃圾

000 □ 11 有任务的垃圾

000 □ 12 启动，上调

000 □ 13 无人之地

000 □ 14  ENCODE项目

——走向垃圾DNA的大科学

000 □ 15 无头的皇后、奇怪的猫和肥胖的小鼠

000 □ 16 非翻译区中的迷失

000 □ 17 为什么积木比模型好

000 □ 18 迷你也能很强大

000 □ 19 有用的药物（有时候）

000 □ 20 黑暗中的一丝光亮

000 □附录：与垃圾DNA有关的人类疾病

前言

作者按

其实写一本关于垃圾DNA的书还是有些困难的，因为它的含义一直都在不断地演变。有部分原因是新的数据会不停地改变我们的旧有观念，结果就是，只要一个垃圾DNA被证明事实上具有一定的功能，有些科学家就会说（在逻辑上完全正确）它不再是垃圾。但使用这种方法有可能掩盖掉这些年来我们对基因组的理解产生了何等翻天覆地变化的过程。

与其花时间在这里纠缠不清，我决定采取一个快刀斩乱麻的方法，使用一个简单粗暴的定义。把任何不能编码蛋白的序列都定义为垃圾，如同它在过去*初的定义一般（20世纪下半叶）。纯粹主义者会尖叫抗议，但就这样决定了。问3个不同的科学家什么是“垃圾”DNA，我们可能会得到4个不同的答案。因此，在开始的时候就简单一点利大于弊。

同样，我使用“基因”这个词来描述编码蛋白的那些DNA序列。这个定义会贯穿本书的始终。

在我的*本书《遗传的革命》出版后，我意识到不同的读者对基因名称的需求差异很大。有些人喜欢知道我们正在讨论的是哪个基因，但对于其他读者而言，这或许会干扰阅读的流畅性。所以这次，我只在绝对必要的情况下才使用具体的基因名称。

媒体评论

你基因组里只有2%的部分能够编码并产生蛋白质——生命依赖的基本分子。那么你基因组里其他的98%的部分是干什么的呢？

——内莎·凯里，《遗传的革命》一书作者

引人入胜、内容翔实、风趣幽默，读者们会非常喜欢内莎?凯里的《垃圾DNA》。

——莎朗?Y. R.登特(Sharon Y. R. Dent)

德克萨斯大学安德森癌症中心

(University of TexasMD Anderson Cancer Center)

凯里明确了两点内容：我们（对自然）的理解总是暂时的和不断发展的，以及染色体的功能远超我们的想象。

——《出版商周刊》(Publisher's Weekly)

《垃圾DNA》为变化迅速且越来越神秘的基因组提供了一个前沿且详尽的指南。

——琳达?格迪斯(Linda Geddes)

《新科学家》(New Scientist)

幽默而全面的《垃圾DNA》，为愿意付出时间和精力来阅读本书的读者完美地诠释了一个复杂的主题。

——《图书馆杂志》(Library Journal)

凯里为她阐述的主题付出了富有感染力的热情，对一个我们将来肯定会不断接触到的主题进行了完美的介绍。

——马克?迪斯托(Mark Diston)

“登记”网站(The Register)

《垃圾DNA》是一本很好的与生命科学、遗传学相关的入门读物。

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