合成基因组学

目录
第1章 DNA与生命 1
第2章 DNA的结构 7
一、DNA的组成 7
（一）碱基 7
（二）戊糖 8
（三）脱氧核苷 8
（四）脱氧核苷酸 8
二、DNA的结构 8
（一）DNA的一级结构 9
（二）DNA的二级结构 9
（三）DNA的三级结构 12
三、DNA的理化性质 12
（一）DNA的酸碱性质 12
（二）DNA的溶解性与黏度 13
（三）DNA的紫外吸收 13
（四）DNA的变性、复性 13
四、DNA的生物合成 14
（一）DNA的复制方式 14
（二）DNA复制所需要的酶及蛋白 15
（三）DNA的复制过程 18
第3章 DNA化学合成技术 22
一、DNA化学合成的发展历程 22
二、DNA柱法合成 23
（一）合成 23
（二）切割和脱保护 25
（三）后处理 25
（四）存在的问题 27
三、寡核苷酸微阵列原位合成 27
（一）光刻法 29
（二）电化学阵列技术 31
（三）喷墨法 33
（四）DNA微阵列芯片 33
四、DNA微流控合成法 36
（一）微流控合成器 36
（二）微阀阵列 36
（三）毛细管内合成法 37
五、μParaflo技术 38
第4章 DNA酶法合成技术 43
一、无模板DNA合成 43
二、末端转移酶 44
（一）酶的结构 44
（二）生理功能和应用 45
（三）催化性质 45
三、合成策略选择 46
（一）研究重点 46
（二）阻断3′-OH成键位点 46
（三）空间位阻效应 50
四、优势和挑战 52
第5章 DNA胞外拼装方法 55
一、基于连接酶的拼装策略 55
二、基于限制性核酸内切酶的拼装策略 56
（一）BioBrick拼装法 57
（二）iBrick拼装法 59
（三）C-Brick拼装法 59
（四）Golden Gate拼装法 60
三、基于末端互补序列的聚合酶拼装策略 61
（一）聚合酶逐级拼装法 61
（二）重叠延伸PCR 63
（三）环形聚合酶延伸法 63
（四）SLiC拼装法 64
四、Gibson拼装法 65
五、DNA拼装中纠错 68
六、DNA拼装后纠错 68
（一）错配结合蛋白MutS 69
（二）错配切割酶 70
（三）定点诱变技术 71
第6章 胞内组装与转移 76
一、大肠杆菌的胞内组装 76
（一）RecA重组系统 76
（二）Red/ET重组系统 77
二、酿酒酵母的胞内组装 78
（一）酵母转化耦联重组技术 78
（二）DNA Assembler 79
（三）CasHRA技术 80
（四）SwAP-In技术 80
（五）染色体减数分裂交叉互换分级组装 82
三、合成染色体的转移 84
（一）阳离子脂质体法 84
（二）显微注射法 85
（三）电转化法 85
（四）PEG介导的细胞融合法 86
第7章 DNA测序技术 89
一、DNA测序技术的建立 89
二、第一代DNA测序技术 89
（一）Sanger/链终止测序法 89
（二）化学降解法 91
（三）荧光自动检测技术 92
三、第二代DNA测序技术 93
（一）454焦磷酸测序技术 93
（二）Solexa测序技术 94
（三）SOLiD测序技术 96
（四）华大智造DNB-seq测序技术 99
四、第三代DNA测序技术 101
（一）tSMS测序技术 101
（二）SMRT测序技术 102
（三）纳米孔测序技术 103
第8章 基因编辑技术 107
一、锌指核酸酶技术 107
（一）ZFN技术的诞生 107
（二）ZFN的结构 108
（三）ZFN基因编辑机制 109
（四）ZFN的设计策略 110
（五）ZFN技术的缺点 111
二、转录激活因子效应物技术 111
（一）TALEN技术的诞生 112
（二）TALE结构域 112
（三）TALEN作用机制 113
（四）TALEN的设计策略 114
（五）TALEN的优势与局限 115
三、CRISPR/Cas系统 116
（一）CRISPR/Cas技术的诞生 116
（二）CRISPR/Cas系统结构 116
（三）CRISPR/Cas系统工作原理 118
第9章 人工合成基因组 123
一、人工合成病毒基因组 123
（一）人工合成脊髓灰质炎病毒 124
（二）人工合成φX174噬菌体基因组 124
二、人工合成原核生物基因组 125
（一）人工合成生殖支原体基因组 126
（二）人工合成蕈状支原体基因组控制的细胞 127
（三）人工合成*小基因组 128
（四）人工重编码大肠杆菌基因组 129
（五）人工合成大肠杆菌基因组 131
三、人工合成酵母基因组 132
（一）酿酒酵母基因组结构特点 132
（二）人工合成酵母基因组计划的产生及意义 133
（三）人工合成酵母基因组设计原则 134
（四）Sc2.0目前取得的成果 134