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合成生物學(普通高等教育規劃教材)(精)

  • 作者:編者:李春
  • 出版社:化學工業
  • ISBN:9787122350251
  • 出版日期:2019/10/01
  • 裝幀:精裝
  • 頁數:271
人民幣:RMB 59 元      售價:
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內容大鋼
    《合成生物學》內容涉及合成生物學概述、合成生物學原理、合成生物系統的基因線路、合成生物系統的設計與組裝、合成生物系統的調控與優化、無細胞合成生物系統、合成生物學建模與電腦輔助工具、合成生物學的應用、合成生物學引發的新浪潮與顛覆九部分。
    作為一本系統性總結和闡述合成生物學理念、理論、方法和工程應用的教材,本書適用於生物類、化工類、環境類、醫藥類專業的高年級本科生和研究生教學,相信對從事生物、醫藥、化工、能源、資源和環境等領域的科技工作者也有裨益。

作者介紹
編者:李春
    李春,北京理工大學生命科學與技術學院教授,生物工程學專家,生物轉化與合成生物系統研究團隊帶頭人,國家傑出青年科學基金獲得者,享受政府特殊津貼。主要從事合成生物學與代謝工程、生物催化與?工程、空間微生物技術等領域的研究,在微生物的抗逆免疫生物轉化系統的構建與應用、天然產物和藥物的微生物合成與生物改性、農用解鹽促生菌劑創製等方面取得了系列研究成果。發表學術論文240余篇,其中SCI收錄期刊發表論文110多篇,EI收錄論文100多篇,申請國家發明專利46項,已授權國家發明專利26項,完成了2項生物技術和生物產品產業化應用,獲省部級科技獎勵5項,2017年獲「侯德榜化工科技創新獎」。主持完成十幾項國家科研項目,包括國家863計劃、973計劃和國家自然科學基金。主編和副主編國家規劃教材5部,其中《生物工程與技術導論》獲部級教材一等獎。指導本科生參加由美國麻省理工學院(MIT)主辦的國際遺傳工程機器競賽連續四年(2013-2016年)獲得金獎,其中2015年還獲得了「New Best Application」提名獎。 目前擔任中國工業生化與分子生物學分會副理事長,中國生物工程學會工業生物技術專委會副主任,中國化工學會生物化工專委會青年工作委員會副主任。還擔任多個國內外學術期刊編委,包括《Frontiers in Biotechnology and Bioengineering》副主編,《Synthetic and System Biotechnology》、《Applied Microbiology and Biotechnology 》、《化工進展》、《過程工程學報》、《農業工程學報》和《生物加工過程》編委,《中國生物工程雜誌》理事。數十次擔任重要國際學術會議委員會分會主席或委員。

目錄
第1章  合成生物學概述
  1.1  合成生物學的起源與發展
    1.1.1  合成生物學的誕生與歷史
    1.1.2  發展中的重要科學發現和重要節點
    1.1.3  合成生物學的定義與研究策略
    1.1.4  合成生物學的發展趨勢預測
  1.2  合成生物學的產生過程
    1.2.1  與遺傳學和分子生物學的交叉
    1.2.2  與系統生物學和生物信息學的交叉
    1.2.3  與基因工程和代謝工程的交叉
  1.3  合成生物學的工程化特質與研究範疇
    1.3.1  合成生物學的工程化特質
    1.3.2  合成生物學的研究範疇
  參考文獻
第2章  合成生物學原理
  2.1  合成生物學解析的思路
    2.1.1  生物系統的解耦
    2.1.2  生物系統的抽提
    2.1.3  生物系統的標準化
  2.2  生物積塊的標準化及定量化
    2.2.1  生物積塊的通用符號和功能描述
    2.2.2  生物積塊的標準連接方法
    2.2.3  生物積塊標準的定量機制
  2.3  合成生物系統的層級化結構
    2.3.1  生物元件
    2.3.2  生物裝置
    2.3.3  生物系統
    2.3.4  多細胞交互與群體感應
  2.4  合成生物系統的邏輯結構
    2.4.1  合成生物系統的基本邏輯結構
    2.4.2  合成生物系統的組合邏輯結構
    2.4.3  合成生物系統邏輯結構分析的重要性
  2.5  合成生物系統定量研究方法
    2.5.1  合成生物學設計方法概述
    2.5.2  合成生物學計算模型概述
  2.6  合成生物系統的設計原理與簡約性
    2.6.1  合成生物系統的設計原理
    2.6.2  合成生物系統的簡約性
  2.7  合成新反應與網路的設計原理
    2.7.1  合成基因網路的工程化設計原理
    2.7.2  新反應途的開發
    2.7.3  定向進化基因網路設計原理
    2.7.4  組合同源代謝網路
    2.7.5  組合異源代謝網路
  參考文獻
第3章  合成生物系統的基因線路
  3.1  基因線路概述
    3.1.1  基因線路的起源
    3.1.2  基因線路的類型
  3.2  基因線路調控元件

    3.2.1  啟動子終止子
    3.2.3  弱化子
    3.2.4  增強子
    3.2.5  阻遏子
    3.2.6  絕緣子
    3.2.7  核糖體結合位點
    3.2.8  轉錄因子
  3.3  邏輯門基因線路
    3.3.1  「與」門基因線路
    3.3.2  「或」門基因線路
    3.3.3  「非」門基因線路
    3.3.4  「與非」門基因線路
    3.3.5  「或非」門基因線路
  3.4  開關基因線路
    3.4.1  轉換開關
    3.4.2  雙相開關
    3.4.3  核糖開關
    3.4.4  RNA開關
    3.4.5  雙穩態開關
  3.5  基因線路調控方式
    3.5.1  基因線路糾錯
    3.5.2  基因線路放大
  3.6  基因線路實例
    3.6.1  振蕩器與生物節律
    3.6.2  細胞記憶基因線路
    3.6.3  光控開關與生物成像
  參考文獻
第4章  合成生物系統的設計與組裝
  4.1  合成生物系統的設計
    4.1.1  合成生物系統底盤細胞的選擇
    4.1.2  合成生物系統所需元件和途徑挖掘
    4.1.3  合成生物系統的電腦輔助設計與分析合成生物系統的組裝與構建
    4.2.1  轉錄單元的合成組裝
    4.2.2  多基因代謝途徑的構建
    4.2.3  染色體和基因組的組裝
    4.2.4  合成生物系統的構建
  4.3  合成生物系統的優化
    4.3.1  單一基因的優化
    4.3.2  多基因途徑的組合優化
    4.3.3  基因組簡化和重構合成生物系統的分析與篩選
    4.4.1  合成生物系統分析技術
    4.4.2  合成生物系統篩選技術
  4.5  「設計?構建?檢驗?重設計」的特徵循環
    4.5.1  功能模塊與底盤適配性分析與評價
    4.5.2  人工體系運行效率的最優化
    4.5.3  快速檢測技術對合成生物系統重設計的影響
    4.5.4  合成生物系統的系統性進化
  4.6  合成生物系統中的細菌間相互作用
    4.6.1  典型的群體感應系統
    4.6.2  混菌系統(群體感應)在合成生物學中的應用

  參考文獻
第5章  合成生物系統的調控與優化
  5.1  合成生物系統的單點調控與優化
    5.1.1  合成生物系統在DNA水平的調控與優化
    5.1.2  合成生物系統在RNA水平的調控與優化
    5.1.3  合成生物系統在蛋白質水平的調控與優化
    5.1.4  合成生物系統在XNA以及XNAzymes的調控與優化
    5.1.5  合成生物系統的全局調控與優化
  5.2  合成生物系統在基因組水平的全局調控與優化
    5.2.1  傳統的基因打靶技術
    5.2.2  Fok Ⅰ介導的合成生物系統基因組編輯技術(ZFN與TALEN)
    5.2.3  CRISPR-Cas9系統介導的合成生物系統基因組編輯技術
    5.2.4  基因組大片段的插入、刪除和剪切-粘貼
    5.2.5  宏基因組學和比較基因組學
    5.2.6  總結與展望
  5.3  合成生物系統的理性調節與隨機調節
    5.3.1  合成生物系統在轉錄組學和蛋白質組學水平的調控
    5.3.2  合成生物系統在代謝組學水平的調控
    5.3.3  合成生物系統在功能基因組學水平的調控
    5.3.4  組學的未來
  參考文獻
第6章  無細胞合成生物系統
  6.1  無細胞合成生物學理念與設計原理
    6.1.1  直接體系控制
    6.1.2  原位檢測和產品獲取
    6.1.3  加速「設計-構建-測試」周期
    6.1.4  毒性物質忍耐性
    6.1.5  擴展生命化學
    6.1.6  經濟性
    6.1.7  效率
  6.2  無細胞合成生物系統的分類
    6.2.1  基於細胞提取物體系
    6.2.2  純化體

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