合成基因組學

目錄
第1章 DNA與生命 1
第2章 DNA的結構 7
一、DNA的組成 7
（一）堿基 7
（二）戊糖 8
（三）脫氧核苷 8
（四）脫氧核苷酸 8
二、DNA的結構 8
（一）DNA的一級結構 9
（二）DNA的二級結構 9
（三）DNA的三級結構 12
三、DNA的理化性質(zhì) 12
（一）DNA的酸堿性質(zhì) 12
（二）DNA的溶解性與黏度 13
（三）DNA的紫外吸收 13
（四）DNA的變性、復性 13
四、DNA的生物合成 14
（一）DNA的復制方式 14
（二）DNA復制所需要的酶及蛋白 15
（三）DNA的復制過程 18
第3章 DNA化學合成技術 22
一、DNA化學合成的發(fā)展歷程 22
二、DNA柱法合成 23
（一）合成 23
（二）切割和脫保護 25
（三）后處理 25
（四）存在的問題 27
三、寡核苷酸微陣列原位合成 27
（一）光刻法 29
（二）電化學陣列技術 31
（三）噴墨法 33
（四）DNA微陣列芯片 33
四、DNA微流控合成法 36
（一）微流控合成器 36
（二）微閥陣列 36
（三）毛細管內(nèi)合成法 37
五、μParaflo技術 38
第4章 DNA酶法合成技術 43
一、無模板DNA合成 43
二、末端轉移酶 44
（一）酶的結構 44
（二）生理功能和應用 45
（三）催化性質(zhì) 45
三、合成策略選擇 46
（一）研究重點 46
（二）阻斷3′-OH成鍵位點 46
（三）空間位阻效應 50
四、優(yōu)勢和挑戰(zhàn) 52
第5章 DNA胞外拼裝方法 55
一、基于連接酶的拼裝策略 55
二、基于限制性核酸內(nèi)切酶的拼裝策略 56
（一）BioBrick拼裝法 57
（二）iBrick拼裝法 59
（三）C-Brick拼裝法 59
（四）Golden Gate拼裝法 60
三、基于末端互補序列的聚合酶拼裝策略 61
（一）聚合酶逐級拼裝法 61
（二）重疊延伸PCR 63
（三）環(huán)形聚合酶延伸法 63
（四）SLiC拼裝法 64
四、Gibson拼裝法 65
五、DNA拼裝中糾錯 68
六、DNA拼裝后糾錯 68
（一）錯配結合蛋白MutS 69
（二）錯配切割酶 70
（三）定點誘變技術 71
第6章 胞內(nèi)組裝與轉移 76
一、大腸桿菌的胞內(nèi)組裝 76
（一）RecA重組系統(tǒng) 76
（二）Red/ET重組系統(tǒng) 77
二、釀酒酵母的胞內(nèi)組裝 78
（一）酵母轉化耦聯(lián)重組技術 78
（二）DNA Assembler 79
（三）CasHRA技術 80
（四）SwAP-In技術 80
（五）染色體減數(shù)分裂交叉互換分級組裝 82
三、合成染色體的轉移 84
（一）陽離子脂質(zhì)體法 84
（二）顯微注射法 85
（三）電轉化法 85
（四）PEG介導的細胞融合法 86
第7章 DNA測序技術 89
一、DNA測序技術的建立 89
二、第一代DNA測序技術 89
（一）Sanger/鏈終止測序法 89
（二）化學降解法 91
（三）熒光自動檢測技術 92
三、第二代DNA測序技術 93
（一）454焦磷酸測序技術 93
（二）Solexa測序技術 94
（三）SOLiD測序技術 96
（四）華大智造DNB-seq測序技術 99
四、第三代DNA測序技術 101
（一）tSMS測序技術 101
（二）SMRT測序技術 102
（三）納米孔測序技術 103
第8章 基因編輯技術 107
一、鋅指核酸酶技術 107
（一）ZFN技術的誕生 107
（二）ZFN的結構 108
（三）ZFN基因編輯機制 109
（四）ZFN的設計策略 110
（五）ZFN技術的缺點 111
二、轉錄激活因子效應物技術 111
（一）TALEN技術的誕生 112
（二）TALE結構域 112
（三）TALEN作用機制 113
（四）TALEN的設計策略 114
（五）TALEN的優(yōu)勢與局限 115
三、CRISPR/Cas系統(tǒng) 116
（一）CRISPR/Cas技術的誕生 116
（二）CRISPR/Cas系統(tǒng)結構 116
（三）CRISPR/Cas系統(tǒng)工作原理 118
第9章 人工合成基因組 123
一、人工合成病毒基因組 123
（一）人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒 124
（二）人工合成φX174噬菌體基因組 124
二、人工合成原核生物基因組 125
（一）人工合成生殖支原體基因組 126
（二）人工合成蕈狀支原體基因組控制的細胞 127
（三）人工合成*小基因組 128
（四）人工重編碼大腸桿菌基因組 129
（五）人工合成大腸桿菌基因組 131
三、人工合成酵母基因組 132
（一）釀酒酵母基因組結構特點 132
（二）人工合成酵母基因組計劃的產(chǎn)生及意義 133
（三）人工合成酵母基因組設計原則 134
（四）Sc2.0目前取得的成果 134