在過(guò)去10年中,微生物學(xué)領(lǐng)域已轉(zhuǎn)向全基因組序列研究,其中,位于馬里蘭州Rockville的基因組研究所(TIGR)在這一領(lǐng)域起了很大的作用,該所的科學(xué)家們公布了最早測(cè)得的三種微生物全基因組序列——流感嗜血菌、生殖道支原體和詹氏甲烷球菌。截至2004年1月,在已完成測(cè)序并公布的150多個(gè)基因組序列中,他們所公布的基因組序列有40多個(gè)。因此,借著這個(gè)令人鼓舞的機(jī)會(huì),Humana出版公司計(jì)劃出一本關(guān)于該領(lǐng)域研究進(jìn)展的書,各章作者中很多是我們基因組研究所的同事,也有來(lái)自世界各地的一些專家。
微生物基因組學(xué)是一個(gè)非常大的領(lǐng)域,當(dāng)選擇每一章的題目時(shí),我們意識(shí)到,要么涵蓋較大范圍而對(duì)相關(guān)知識(shí)僅作初步介紹,要么把我們認(rèn)為非常重要的一些問(wèn)題深入討論,我們選擇了前者。我們希望《微生物基因組》-書能描述更廣的內(nèi)容,能使初涉這一領(lǐng)域的讀者和具有專業(yè)知識(shí)的人都對(duì)此書感興趣。作為主編,我們發(fā)現(xiàn)一些很有趣的事情,盡管題目各不相同,某些重復(fù)出現(xiàn)的主題卻貫穿全書,如基因水平轉(zhuǎn)移、比較基因組分析的重要性和基于微陣列的基因表達(dá)分析。
《微生物基因組》分為6個(gè)主要部分,為讓讀者更好地了解這一領(lǐng)域的發(fā)展,分出一部分介紹微生物基因組學(xué)歷史是十分必要的,所以主編委托Hamilton Smith準(zhǔn)備這一介紹性文章!白鳛榛蚪M學(xué)工具的生物信息學(xué)”部分,提供了用于基因組學(xué)及其應(yīng)用的最常用的計(jì)算工具!昂诵墓δ堋辈糠纸榻B了每個(gè)微生物基因組都包括的微生物代謝、運(yùn)輸和細(xì)胞循環(huán)等過(guò)程!拔⑸锘蚪M的進(jìn)化”中,安排了一系列章節(jié),目的是告訴大家,基因組學(xué)如何重建微生物世界的歷史和動(dòng)態(tài)性。在“微生物基因組的調(diào)查”中,組織了一系列章節(jié)并有選擇性地論述了一些生物類群。盡管沒(méi)有涵蓋每種微生物基因組(而另一些種在多個(gè)章節(jié)中被描述),但我們的目的是提供一些從基因組研究可以獲得的生物信息。最后是“基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用”,這部分描述如何用基因組序列研究微生物中最重要的問(wèn)題。值得一提的是,在本書撰寫期間,即2002年底到2003年初,許多尚未完成的基因組測(cè)序現(xiàn)已完成,感興趣的讀者可以訪問(wèn)像基因組研究所數(shù)據(jù)庫(kù)這樣的網(wǎng)站,以便得到最新的信息。
如果沒(méi)有TrinaEacho女士的幫助,這本書不可能成功出版,她利用很多周末時(shí)間組織各個(gè)章節(jié)并形成初稿,主編們對(duì)她的諸多貢獻(xiàn)非常感激。
當(dāng)然,此書難免有疏漏之處,而且它也不能涵蓋所有的重要方面,我們希望著者們的集思廣益及各章節(jié)的內(nèi)容能給諸位讀者以啟發(fā)。微生物基因組學(xué)包括了進(jìn)化與種群生物學(xué)、基因表達(dá)分析、蛋白質(zhì)組學(xué)以及很多與DNA序列相關(guān)的研究。毫不夸張地說(shuō),微生物基因組學(xué)跨越了微生物學(xué)科本身的廣度和深度。
譯者的話
序
前言
編著者
第一部分:引言
1 微生物基因組學(xué)的歷史
第二部分:作為基因組學(xué)工具的生物信息學(xué)
2 尋找基因和全基因組比較的工具
3 TIGR的細(xì)菌基因組注釋
4 生物信息學(xué)與微生物致病作用
5 噬菌體生物信息學(xué)
第三部分:核心功能
6 微生物代謝比較
7 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因組學(xué)分析
8 用基因組學(xué)分析細(xì)菌細(xì)胞周期
第四部分:微生物基因組的進(jìn)化
9 原核生物的進(jìn)化及分類簡(jiǎn)史
10 細(xì)菌基因組如何變化
11 基因組學(xué)時(shí)代的細(xì)菌生物多樣性概念
12 病原菌和共生菌與寄主的協(xié)同進(jìn)化
第五部分:微生物基因組的調(diào)查
13 植物病原菌基因組調(diào)查
14 不產(chǎn)氧光合細(xì)菌
15 嗜熱微生物基因組
16 病原腸細(xì)菌基因組
17 專性細(xì)胞內(nèi)病原體
18 低G+C含量革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌基因組
19 放線菌(G+,高G+C含量)基因組學(xué)
20 寄生蟲基因組學(xué)
21 極端嗜鹽古生菌基因組分析
第六部分:基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用
22 微陣列表達(dá)分析和細(xì)菌基因組
23 微生物種群基因組學(xué)與生態(tài)學(xué)
24 基因組學(xué)在生物催化和生物降解中的應(yīng)用
25 酶的發(fā)現(xiàn)與微生物基因組學(xué)
26 基因組學(xué)在藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的整合
27 基因組法開發(fā)疫苗
28 微生物蛋白質(zhì)組學(xué)
索引