分子与表观遗传学

本书为*一流本科课程配套教材。 本书内容根据分子与表观遗传学的学科特点分为十二章，包括分子与表观遗传学发展历史概述、核酸和蛋白质的结构与功能、染色体的结构和功能、DNA复制、DNA损伤修复及其表观遗传调控、原核生物的转录及转录调控、真核生物的转录、真核生物的转录调控、RNA加工与转录后调控、蛋白质翻译与合成、表观遗传与疾病及分子与表观遗传学研究技术。 本书可作为生物学、遗传学、生物化学等专业的教学用书。 本教材有机将表观遗传学融入到分子生物学的各个事件里，在让学生和读者学习分子生物学的同时了解表观遗传学的相关知识和进展，在学习表观遗传学的同时深刻理解分子生物学的精髓。因此，该教材主要面向生命科学专业的广大师生，想了解这两个学科的科研工作者。同时，该教材也适合做考研和考博的参考书。

长期从事《分子生物学》与《分子细胞生物学》一线教学，积累了丰富的教学经验。其中，《分子生物学》于2023年入选第二批*一流本科课程。2021年入选教育部“长江学者”奖励计划；2019年入选中国生物化学与分子生物学教学青年委员会委员；2024年获得第四届全国高校教师教学创新大赛二等奖；2024年第四届湖北省高校教师教学创新大赛特等奖；第二届全国大学生生命科学创新创业大赛指导奖一等奖；湖北省第六届大学生生物实验技能竞赛优秀指导教师奖。主持湖北大学战略性新兴领域教材建设等教改项目3项，发表分子生物学教改论文1篇。主要研究糖代谢对染色质结构与基因表达的表观遗传调控，揭示糖代谢在肿瘤发生和细胞衰老中的作用机制，开发靶向糖代谢的抗肿瘤和延缓衰老药物。部分成果以第一或通讯作者发表于Nature Metabolism、Molecular Cell、Nature Structural & Molecular Biology、Nature Communications（4篇）、Science Advances（2篇）、Nucleic Acids Research （2篇）、Proc Natl Acad Sci U S A、Autophagy、 Cell Discovery等国际权威杂志。迄今为止共发表SCI论文46篇，授权发明专利3项。入选教育部“长江学者”奖励计划，湖北省引进海外高层次人才“百人计划”，湖北省“楚天学者”计划。主持国家自然科学基金、湖北省自然科学基金创新群体项目、湖北省自然科学基金杰出青年项目、湖北省自然科学基金重大项目等。获得江西省自然科学奖三等奖、江西省年度高校科研成果奖二等奖。担任中国生物化学与分子生物学会基因专业委员会委员、中国细胞生物学学会染色质生物学分会委员、中国老年学和老年医学学会老年病分会衰老基础医学专家委员会常务委员等。现为Journal of Genetics and Genomics、Life Medicine、《遗传》等杂志编委，以审稿人身份长期服务于Science、Molecular Cell、Science Bulletin、Nature Communications等国际知名期刊。担任国家自然科学基金委通讯评审以及会议评审专家、英国Wellcome Trust基金通讯评审专家。

第1章分子与表观遗传学发展历史概述/1 1.1分子与表观遗传学简介/1 1.2分子生物学的发展简史/2 1.3表观遗传学的发展简史/7 第2章核酸和蛋白质的结构与功能/13 2.1核酸的结构/13 2.2核酸的理化性质与功能/18 2.3核酸的修饰/19 2.4氨基酸/21 2.5蛋白质的结构与功能/24 2.6蛋白质修饰/26 2.7遗传信息流/29 第3章染色体的结构和功能/33 3.1基因组复杂度/33 3.2染色体结构/38 3.3组蛋白修饰/45 第4章DNA复制/53 4.1DNA复制概述/53 4.2DNA复制的基本特征/54 4.3原核生物的复制及酶体系/60 4.4真核生物的复制及酶体系/63 4.5细胞周期/64 4.6DNA复制和表观遗传学/66 第5章DNA损伤修复及其表观遗传调控/72 5.1DNA突变与分子基础/72 5.2DNA损伤类型与修复机制/83 5.3双链断裂修复/90 5.4DNA损伤修复与表观遗传调控/93 5.5总结与展望/102 第6章原核生物的转录及转录调控/104 6.1原核生物RNA聚合酶/104 6.2原核生物启动子/106 6.3原核生物的转录起始、延伸和终止/106 6.4原核生物基因转录调控/109 第7章真核生物的转录/116 7.1RNA聚合酶/116 7.2RNA聚合酶Ⅰ/119 7.3RNA聚合酶Ⅲ/121 7.4RNA聚合酶Ⅱ/125 第8章真核生物的转录调控/131 8.1真核生物与原核生物转录调控的区别/131 8.2真核生物转录调控的顺式作用元件/132 8.3转录因子/134 8.4真核基因转录与表观遗传调控/140 8.5DNA水平的真核基因转录调控/149 第9章RNA加工与转录后调控/154 9.1RNA的加工/154 9.2RNA转录后调控/167 第10章蛋白质翻译与合成/173 10.1蛋白质翻译所需的基本元件/173 10.2遗传密码/178 10.3蛋白质的翻译/184 10.4蛋白质翻译水平的调控/190 10.5蛋白质翻译后调控/191 10.6蛋白质翻译与表观遗传调控/195 第11章表观遗传与疾病/198 11.1表观遗传与肿瘤/198 11.2表观遗传与衰老/203 11.3表观遗传与心血管疾病/206 11.4表观遗传与其他疾病/211 11.5总结与展望/213 第12章分子与表观遗传学研究技术/215 12.1质粒与载体/215 12.2基因克隆/219 12.3基因编辑/223 12.4表观遗传学研究技术/232 参考文献/241 彩图/257