进化中的植物转座子和基因组动力学
Plant
Transponsons and Genome Dynamics in Evolution
出版：Wiley-Blackwell
索书号：Q943/P713f/2013/Y
藏书地点： 武汉大学图书馆藏
科学是合理性和社会性的结合。有关科学进步的最基本的范例，即从观察到理论再到实验验证的进步，已经存在了几百年。大部分时候，科学前进的脚步是非常小的，因此，当这样一个微小的进步的概念，理论或者观点提出来的时候，它们能够很快获得科研同行的理解与认同，并得到相关的证据支持。科学家们早已学会了如何评价新的观点和新的证据，即便这些观点是革命性的或者是根本的。比如爱因斯坦的伟大理论在发表十年内，就被大部分的物理学家所接收。可见，大多数情况下，科学家们能很快认清新理论的价值。
然而，在有些偶然的情况下，有些伟大的天才，他们做出的观察，提出的理论或者执行的实验，远远的超出了那个时代的科学认知水平，以致于他们的伟大发现在几十年里都很难被科学界同行所接受。在生物学的历史上，就有三位这样的巨擘，他们表现出了这种智力上的“早熟”，他们就是：Charles Darwin，Gregor Mendel和Barbara McClintock。
20世纪中期，McClintock发现了转座现象，这一发现几乎与Watson和Crick对于DNA双螺旋结构的发现是在同一时期。但是Watson和Crick不到十年，就获得了诺贝尔奖；而McClintock的发现直到几十年之后才被人们认识到它的重要性，而McClintock也在那之后，独享了诺贝尔奖。随着人们逐步认识到沉默转座子和维持染色体稳定性的表观遗传机理，人们也逐步意识到可转座遗传元件不仅仅是一个遗传的古怪现象。虽然人们已经充分认识到了转座子的重要性，但是当前关于DNA甲基化和其他表观遗传机理的研究的进展却十分有限。
“可转座元件(TE)”这个词在本书里，既指在DNA中间体中穿梭的转座子，也指在RNA中间体中穿梭的转座子。目前已经积累了有关各种植物的TEs,以及它们的遗传学的、基因组学的和表观遗传学的如山的信息，本书的目标是从这瀚如烟海的信息当中去粗取精。
本书将今时今日对于植物中的转座子和基因组动力学所了解和接受的内容做了一个提纲。基因组动力学这个研究领域的基础几乎全是由Barbara McClintock的工作衍生出来，这一点有点儿像Mendel之于遗传学、Darwin之于进化论。与Darwin和Mendel一样，McClintock的理念被接受，也花了好几十年。但与Darwin和Mendel不同的是，McClintock观点的深度，仍然有待人们去理解。
是什么阻止了McClintock的观点的接受呢？McClintock的有些发现，比如染色体和连锁群的关系，一经提出就立刻被人们接受。但是转座子的理念则相反，它的接受花费了几十年。其他的一些概念，比如基因组能够感受并且反应外界的刺激，才刚刚开始找到支撑的实验证据，也才逐渐被人们所接受。
McClintock因其杰出的成就在其职业生涯早期就获得了很高的地位。与Mendel不一样，她和她的理念在她的社区及其著名并且广泛接受。尽管她声名显赫，其他的科学家仍然不能理解她的一些理念以及支持这些理念的实验证据。与Darwin的情况不同，对于McClintock理念的接受不存在宗教和意识形态上的障碍。1951年Barbara Mclintock首先在玉米中发现了控制元件，后来命名为转座元件或转座子（transposon）。转座子是基因组中一段可移动的DNA序列，可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。这一元件不仅可用于分析生物遗传进化上分子作用引起的一些现象，还为基因工程和分子生物学研究提供了强有力的工具，可以在不了解基因产物的生化性质和表达模式的情况下，分离克隆植物基因，即转座子标签（transposon tagging），又称为转座子示踪法。其原理是利用转座子的插入造成基因突变，以转座子序列为基础，从突变株的基因文库中筛选出带有此转座子的克隆，它必定含有与转座子序列相邻的突变基因的部分序列，再利用这部分序列从野生型基因文库中获得完整的基因。她有关转座子的理论不被人们所接受，似乎仅仅是由于这个理论超出了当时的理解水平太多太多。
本书的两大主题一个是蛋白质及其调控，另一个是进化。对蛋白质的关注可以理解，因为它是分子生物学革命的核心。分子生物学家明确的告知“中心法则”是信息从DNA到RNA再到蛋白质，再从蛋白质到表型和适应性。毫无疑问，生物学领域理解一切的核心就是蛋白质及其调控。这就不可避免地产生一种错误的认知，即不编码蛋白质的DNA就是垃圾DNA。那么，这里的垃圾DNA毫无疑问包含了转座子和转座子残留；而这些“垃圾”，实际上造成了基因组的动态变化，并驱动基因组的进化。
本书对于转座子和逆转录转座子的相关知识以及它们调控植物基因组的机理做了一个全面的总结，一共分为十章，分别是：一、转座的发现；二、可转座元件指导领域；三、第三章 Ac/Ds转座机理；四、McClintock和表观遗传；五、转座子表观遗传调控的分子机理；六、植物基因调控的转座子；七、印记基因的表达和可转座元件的贡献；八、转座子和基因创造；九、植物物种形成的转座子；十、转座子，基因组冲击和基因组进化。该书的作者是美国宾夕法尼亚州立大学的Nina V.Fedoroff教授。
目录
贡献者名单
前沿
简介
第一章
转座的发现
第二章
可转座元件指导领域
第三章
Ac/Ds转座机理
第四章
McClintock和表观遗传
第五章
转座子表观遗传调控的分子机理
第六章
植物基因调控的转座子
第七章
印记基因的表达和可转座元件的贡献
第八章
转座子和基因创造
第九章
植物物种形成的转座子
第十章
转座子，基因组冲击和基因组进化
索引
（武汉大学生命科学学院 张清华）