《调控基因组: 发育与演化中的基因调控网络》(书评) ——The Regulatory Genome: Gene Regulatory Networks in

作者: Eric H. Davidson

出版: Elsevier

索书号: Q344/D252r/2006/Y

藏书地点: 武大外教中心

基因表达存在组织特异性、细胞周期特异性和外界信号的响应特异性等特性,这些特异性都是由细胞内复杂而有序的调控机制实现的。对基因表达调控机制的研究具有非常重要的理论和应用价值,研究的目的是要回答以下问题:在特定的细胞转态下,有哪些基因发生了表达?它们是通过何种方式被调控的?它们的表达量是多少?这些基因的产物对细胞的生理活动会产生什么影响?诸如这些问题的答案将揭示生命奥秘和指导临床实践,例如,可以通过测量基因的表达调控产物来诊断疾病、指导治疗;可以人为干扰细胞的调控路径来改变细胞的状态等。基因表达调控的研究是后基因组时代的核心内容,是系统生物学的主要研究内容。基因表达的过程包括染色质结构改变和基因活化、转录、 mRNA 加工和转运、翻译和蛋白质修饰、 mRNA 降解等过程,这些过程的实现都是通过蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸的相互作用来实现的。因此,基因表达调控的研究可以归结为物质之间相互作用以及物质的代谢过程,可以形成物质之间相互连接的网络。
作者曾于2001年出版了《基因组调控系统》一书,该书主要明确了发展进化中,特别是基因空间表达的顺式调控中的因果关系。但是进化是包括大量调节基因在内的调控系统的结果。2002年,一定规模的基因调控网络(包括大约50个基因)首次公布于众,解释了发育中一个非常重要问题——海胆胚胎内中胚层的特化现象。一个全新的发育基因调控网络领域已经初具规模,涵盖了许多种动物系统。而对这一网络的结构和功能特性的研究将使得这一领域不再只是理论和概念性的学科。正如本书的副标题《发育与演化中的基因调控网络》所表明的那样,本版添加了许多新内容,用一种全新的对比性的方式思考发育的各种形式和进化过程,探索出能科学解释生物学发育和进化现象的新思路。作者主要通过举例进行讲解:所有的观点都建立在有说服力而且可重复的实验证明上,还有图表详细介绍实验过程和操作。
本书将基因组、胚胎学和演化生物学的关键概念进行了很好的综合,很好地提示了动物发育调控中基因调控序列结构与功能的关系,以及由这些调控序列构成的基因调控网络所初步显现的基本性质。全书分为五章,首先概括介绍了调控基因组以及基因调控中的信号加工方概念(第一章)。第二章深入解析如何设计分子顺式调控,用于研究基因表达的空间模式以及调控是如何发生的。第三章对比性地介绍了各发育途径的瞬时调控状态。第四章重点介绍基因调控网络学说以及各种发育调控网络的作用。最后一章(第五章)介绍与动物进化过程中一些未知问题有关的网络结构/功能的应用。
本书旨在通过一些无可辩驳的证据,说明发育的动因从根本上进存在于对基因空间表达的顺式调控之中,而发育只是由很多调控基因组成的调控系统的输出结果,这就为躯体构造的演化机制提供了新的思路。本书作者被誉为“破解发育之谜的真正的先驱之一”。这是一项里程碑式的工作,每一个对发育、演化和系统生命观感兴趣的生物学者都应读一下这本书,因为它在多个领域都给出了深刻的见解。本书侧重因果关系、以基因组知识系统为基础的教科书,第一次向我们展示了细胞调控的“生物计算机”。在后基因组时代,这是一本划时代的书,标志着原理性的、量化生物学时代的到来。本书写作清晰简明易懂,目的在于解释调控的因果性,读者无需具备复杂的发育生物学背景知识。本书独特的内容使其优于市场上已有的同类图书。本书还配有光盘,内容为全书精美彩图。
本书可以作为生物学、遗传工程学和计算生物学课程的指导教材,对于发育生物学、进化生物学和生物信息研究人员也具有重要参考价值

作者简介
Eric H. Davidson美国加州理工学院生物系发育生物学生物学家,细胞生物学系诺曼?钱德勒教授,主要研究控制发育和进化的基因网络,包括以下几个方向:通过发育早期的胚胎分裂球的特性来研究转录机制;发育顺式调控体统中的结构与功能的关系;海胆基因组学;两边对称性动物的调控进化。Davidson教授的突出贡献在于建立了后生动物的发育依赖于卵子发生和早期胚胎发育时表达基因的连续性激活这一理论。他的专论“早期发育时期的基因活性”非常有名,为这一复杂领域的研究指出了方向,目前已经出版了多部书籍介绍他的研究工作和成果,包括1986年出版的《发育早期的基因活性》,1990年出版的《发育生物学》,2001年出版的《基因组调控系统:发育和进化》等等。

本书目录
第一章 动物发育中的“调控基因组”
第二章 顺式调控模块,调控逻辑的结构/功能基础
第三章 发育是一个调控状态特化的过程
第四章 发育中的基因调控网络:它们是什么,如何工作以及它们意味着什么
第五章 基因调控网络:动物演化的因果性与多样性之根源
参考文献
图版出处
索引
(武汉大学生命科学学院 唐娴)