分子生物学和转化科学的进展:DNA损伤修复机制

——Progress in Molecular Biology and Translational ScienceMechanisms of DNA Repair

            

作者:      Paul W. Doetsch

出版:      Academic Press

索书号:    Q523/M486/2012/Y

ISBN      978-0-12-387665-2

藏书地点:  武大外教中心

 

DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象,可分为替换、删除、插入、外显子跳跃。DNA存储着生物体赖以生存和繁衍的遗传信息,因此维护DNA分子的完整性对细胞至关紧要。外界环境和生物体内部的因素都经常会导致DNA分子的损伤或改变,而且与RNA及蛋白质可以在细胞内大量合成不同,一般在一个原核细胞中只有一份DNA,在真核二倍体细胞中相同的DNA也只有一对,如果DNA的损伤或遗传信息的改变不能更正,对体细胞就可能影响其功能或生存,对生殖细胞则可能影响到后代。所以在进化过程中生物细胞所获得的修复DNA损伤的能力就显得十分重要,也是生物能保持遗传稳定性之所在。在细胞中能进行修复的生物大分子也就只有DNA,反映了DNA对生命的重要性。另一方面,在生物进化中突变又是与遗传相对立统一而普遍存在的现象,DNA分子的变化并不是全部都能被修复成原样的,正因为如此生物才会有变异、有进化。DNA损伤修复是指在多种酶的作用下,生物细胞内的DNA分子受到损伤以后恢复结构的现象,DNA损伤修复的研究有助于了解基因突变的机制,衰老和癌变的原因,还可应用于环境致癌因子的检测。关于DNA修复机制和DNA损伤应答,在几种生物体中我们已经了解了这一过程的许多细节,包括从单分子到核染色质复合物。突变或诱变对生物可能产生4种后果:①致死性;②丧失某些功能;③改变基因型而不改变表现型;④发生了有利于物种生存的结果,使生物进化。

然而,对于没有DNA损伤修复研究背景的人而言,面对时常出现的复杂的知识就有很多的困惑。《分子生物学和转化科学的进展:DNA损伤修复机制》一书旨在为大家普及DNA损伤修复的相关知识,包括DNA损伤的概念、类型、当前的研究状态、可能的应用等方面,并且特别是为有志于从事DNA损伤修复研究的人员提供了认知的途径。

分子生物学和转化科学的进展:DNA损伤修复机制》一书于2012年由Academic Press出版,作者为Paul W. DoetschPaul W. Doetsch是生物化学、放射肿瘤学、血液学和肿瘤学领域的专家,同时也是埃默里大学医学院癌症研究中心的杰出学者,从2005年起,他一直担任埃默里-Winship癌症研究所的副主任。主要研究DNA损伤修复、诱变和基因的不稳定性,曾经发现了转录诱变并一直是这一领域的权威。

在这本书中,作者从介绍细菌中核苷酸切除修复蛋白质的知识出发,引出了DNA损伤修复的动力学,接着介绍了在原核生物中的DNA修复机制,以及糖基化酶的功能,随后突出介绍了真核生物尤其是哺乳动物中DNA损伤修复机制,及在疾病治疗中的作用,该书脉络清晰,层次分明,为每一个想要了解DNA损伤及其修复机制的人员提供了有条理,有层次的知识引入,是一本值得阅读的生物学书刊。

分子生物学和转化科学的进展:DNA损伤修复机制》一书共有11章,可以分为六个部分阅读。第一部分包括第一章和第二章,是对原核生物尤其是细菌的DNA损伤修复机制做了详细的介绍;第二部分包括第三章到第四章,较为具体的介绍了错配修复中MutL蛋白、糖基化酶Fpg/Nei家族的功能;第三部分包括第五章,讲述了如何通过动态定位策略调控真核生物中的切除修复;第四部分包括第六章到第七章,讲述了真核生物中的同源重组修复和哺乳动物中的长串修复;第五部分包括第八章到第十章,主要阐述了DNA修复过程中的组蛋白修饰等知识;第六部分包括第十一章,介绍了如何利用DNA损伤修复进行癌症治疗。

分子生物学和转化科学的进展:DNA损伤修复机制》一书作为DNA损伤修复研究者的专业读物,语言简单,内容丰富多彩,除此之外,还包括一些其他的特点:

1、本书主要是介绍DNA损伤及其修复的知识,每一章节均由本领域的专家所写,观点权威,同时内容覆盖面广泛,包括了现阶段的主要研究成果,采用了举例的方法介绍知识,降低了理解的难度,使一些非专业的人员也可以借鉴学习。

2、本书配备了大量的精美插图和表格,许多复杂的生物学问题很容易用图片描绘,比如像信号通路、分裂方式、空间结构等,表格则可以更加形象化的比较类似知识。这些美丽的插图和表格可以激发学生的阅读兴趣或者为想要了解这门学科的人员提供有趣的知识。

3、在本书的开始,有着一个简单的前言,大致的概括了每章的主题思想,可以使大家能在一开始就对本书的内容框架有着很好的掌握,方便阅读和查找。在本书每章的最后,将参考文献都罗列出来,使大家可以更加方便的阅读相关知识。

总的说来,分子生物学和转化科学的进展:DNA损伤修复机制》一书为想要了解DNA损伤及其修复机制的人员提供了清晰的导读路径,作为生物学领域的一本书刊,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

 

本书目录:

参与者

前言

第一章       损伤处理动力学:通过细菌核苷酸切除修复蛋白质

细菌核苷酸切除修复的结构

如此少的DNA修复蛋白,如此多的DNA

通过UvrA2UvrA2B2搜索损伤

未来的研究方向

参考文献

第二章       原核生物中转录偶联的DNA修复

简介

背景

TCRRNA聚合酶的功能

TCRmfd, UvrA, UvrB的功能

细菌中转录相关DNA损伤的例子

结论

致谢

参考文献

第三章        错配修复中MutL的功能:多任务处理的能力

DNA错配修复概述

MutL是个多功能域蛋白

核酸内切酶结构域的架构

MutL的核酸内切酶活性的调控

结论

参考文献

第四章       DNA糖基化酶Fpg/Nei家族:基质,结构和损伤搜索

简介

Fpg/Nei系统发生学

Fpg/Nei的结构

损伤的糖基化搜索

结论

致谢

参考文献

第五章       通过动态定位策略调控真核生物中切除修复

碱基切除修复

BER蛋白的动力学定位

动力学定位结合假说

参考文献

第六章       在哺乳动物基因组中氧化基础伤害和长串修复:无序区域和早期酶类的翻译后修饰

哺乳动物细胞中DNA损伤和修复

BER/SSBR的复杂性和亚途径

哺乳动物早期BER蛋白的非保守末端延伸

早期BER蛋白的翻译后修饰

人类疾病中BER/SSBR的缺陷

结论

致谢

参考文献

第七章        真核生物中的同源重组

减数分裂

体细胞中的DSB修复

RAD52异位显性

重组介导

RAD51旁系同源基因

核染色质的DSB修复

结论参考文献

第八章       概述DNA修复的组蛋白密码

同源重组修复的组蛋白修复

非同源末端修复的组蛋白修饰

核酸切除修复的组蛋白修饰

碱基切除修复的组蛋白修饰

DNA错配修复和组蛋白修饰

参考文献

第九章     DNA双链修复中的RSCINO80核染色质再塑造复合物

  简介

  RSO

  INO80

  观点

  致谢

  参考文献

第十章     DNA修复过程中ATM和组蛋白甲基化密码的联系

  DNA损伤应答

  ATM激酶

  Tip60乙酰转移酶

  H3K9me3DDR

  结论和癌症治疗

  致谢

  参考文献

   第十一章  利用DNA损伤信号,检验点,P53合成致死的关系治疗癌症

              简介

              癌症治疗中合成致死的概念

              PARP1BRCA1/21的合成致死

              P53突变合成致死

              潜在的治疗策略

              参考文献

索引

 

 

(武汉大学生命科学学院研究生  洪强)