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內容簡介

劉光清主編的《動物病毒反嚮遺傳學(第2版生命 科學專論)(精)》不僅係統介紹動物病毒反嚮遺傳學的 原理、發展曆程、研究方法以 及在病毒學研究領域中的應用等；而且詳細介紹各科 動物病毒反嚮遺傳操 作係統構建的一般原理或策略，並結閤具體實例進行 詳細闡述。與第一版 相比，本書不僅更新瞭各科動物病毒反嚮遺傳學研究 領域的部分內容，而且 新增加瞭動物病毒的反嚮遺傳學研究進展，使得本書 能反映當前動物病毒 反嚮遺傳學研究領域的新發展，也使得該書更具有參 考價值。
本書既注重對理論的闡述又注重與科研實踐的結 閤，因此，既適於從事 病毒學基礎研究的科研人員，又適於從事抗病毒藥物 與新型疫苗研發的技 術人員，以及高等院校從事病毒學和相關專業教學與 科研的廣大師生參考 閱讀。

目錄

第二版前言
第一版前言
第一章 反嚮遺傳學概述
第一節 反嚮遺傳學産生的背景
第二節 反嚮遺傳學的概念
第三節 反嚮遺傳學的原理
第四節 反嚮遺傳學研究的方法
結語
參考文獻
第二章 動物病毒反嚮遺傳學發展曆程
第一節 正鏈RNA病毒反嚮遺傳學發展曆程
第二節 負鏈RNA病毒反嚮遺傳學發展曆程
第三節 雙股RNA病毒反嚮遺傳學發展曆程
第四節 反轉錄病毒反嚮遺傳學的發展曆程
第五節 DNA病毒反嚮遺傳學發展曆程
結語
參考文獻
第三章 反嚮遺傳學係統構建的原理與方法
第一節 反嚮遺傳學研究係統建立的基礎
第二節 反嚮遺傳學研究係統建立的前提
第三節 反嚮遺傳學係統構建的策略
第四節 RNA病毒的拯救過程
第五節 拯救病毒的鑒定
第六節 影響病毒拯救的可能因素
第七節 DNA病毒反嚮遺傳學係統的構建策略
結語
參考文獻
第四章 反嚮遺傳學在動物病毒研究中的應用
第一節 在病毒基因組結構與功能研究中的應用
第二節 在病毒基因組復製與錶達機製研究中的應用
第三節 在病毒分子緻病機理研究中的應用
第四節 在病毒與宿主相互作用研究中的應用
第五節 在新型疫苗和抗病毒藥物研究中的應用
第六節 在研發新型病毒載體中的應用
結語
參考文獻
第五章 小RNA病毒科的反嚮遺傳學
第一節 小RNA病毒科的基本特徵
第二節 小RNA病毒基因組結構特徵及錶達産物
第三節 小RNA病毒科的繁殖與復製
第四節 豬腦心肌炎病毒反嚮遺傳學係統的建立一
第五節 口蹄疫病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 反嚮遺傳學在小RNA病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第六章 黃病毒科的反嚮遺傳學
第一節 黃病毒科的基本特徵
第二節 黃病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 黃病毒科的繁殖與復製
第四節 乙型腦炎病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 豬瘟病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 牛病毒性腹瀉病毒反嚮遺傳學係統的建立
第七節 反嚮遺傳學在黃病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第七章 動脈炎病毒科反嚮遺傳學
第一節 動脈炎病毒科的基本特徵
第二節 動脈炎病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 動脈炎病毒的繁殖
第四節 豬繁殖和呼吸綜閤徵病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 馬動脈炎病毒反嚮遺傳學係統的構建
第六節 反嚮遺傳學在動脈炎病毒科研究中的應用
參考文獻
第八章 杯狀病毒科的反嚮遺傳學
第一節 杯狀病毒科的基本特徵
第二節 杯狀病毒基因組結構及錶達産物
第三節 杯狀病毒科的繁殖與復製
第四節 兔齣血癥病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 貓杯狀病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 鼠諾瓦剋病毒反嚮遺傳學係統的建立
第七節 反嚮遺傳學在杯狀病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第九章 甲病毒科的反嚮遺傳學
第一節 甲病毒科的基本特徵
第二節 甲病毒基因組結構特徵及其錶達産物
第三節 甲病毒的繁殖
第四節 甲病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 反嚮遺傳學在甲病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十章 冠狀病毒科的反嚮遺傳學
第一節 冠狀病毒科的基本特徵
第二節 冠狀病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 冠狀病毒的繁殖與復製
第四節 豬冠狀病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 雞傳染性支氣管炎病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 反嚮遺傳學在冠狀病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十一章 正黏病毒科反嚮遺傳學
第一節 正黏病毒科的基本特徵
第二節 正黏病毒基因組結構特徵及編碼産物
第三節 正黏病毒的繁殖與復製
第四節 流感病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 反嚮遺傳學在正黏病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十二章 副黏病毒科的反嚮遺傳學
第一節 副黏病毒科的基本特徵
第二節 副黏病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 副黏病毒的繁殖與復製
第四節 新城疫病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 犬瘟熱病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 小反芻獸疫病毒反嚮遺傳學係統的建立
第七節 反嚮遺傳學在副黏病毒科研究中的應用-．．
結語
參考文獻
第十三章 彈狀病毒科的反嚮遺傳學
第一節 彈狀病毒科的基本特徵
第二節 彈狀病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 彈狀病毒的繁殖與復製
第四節 狂犬病病毒反嚮遺傳學係統的建立。
第五節 水皰性口炎病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 反嚮遺傳學在彈狀病毒研究中的應用
結語
參考文獻
第十四章 絲狀病毒科的反嚮遺傳學
第一節 絲狀病毒科的基本特徵
第二節 絲狀病毒的基因組結構及其錶達産物
第三節 絲狀病毒的增殖過程
第四節 絲狀病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 反嚮遺傳學在絲狀病毒研究中的應用
結語
參考文獻
第十五章 雙RNA病毒科的反嚮遺傳學
第一節 雙RNA病毒科的基本特徵
第二節 雙RNA病毒基因組結構及其編碼産物
第三節 雙RNA病毒的繁殖
第四節 雞傳染性法氏囊病病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 傳染性胰壞死病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 反嚮遺傳學在雙RNA病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十六章 呼腸孤病毒科的反嚮遺傳學
第一節 呼腸孤病毒科的基本特徵
第二節 呼腸孤病毒科基因組結構及其錶達産物
第三節 呼腸孤病毒的復製與繁殖
第四節 呼腸孤病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 藍舌病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 輪狀病毒反嚮遺傳學係統的建立
第七節 反嚮遺傳學在呼腸孤病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十七章 反轉錄病毒科的反嚮遺傳學
第一節 反轉錄病毒科的基本特徵
第二節 反轉錄病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 反轉錄病毒的繁殖與復製
第四節 馬傳染性貧血病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 禽白血病反嚮遺傳學係統的建立
第六節 網狀內皮增生病毒反嚮遺傳學係統的建立
第七節 反嚮遺傳學在反轉錄病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十八章 圓環病毒科的反嚮遺傳學
第一節 圓環病毒科的基本特徵
第二節 圓環病毒基因組結構特徵及其錶達産物
第三節 圓環病毒的繁殖與復製
第四節 豬圓環病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 雞傳染性貧血病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 反嚮遺傳學在圓環病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第十九章 腺病毒科的反嚮遺傳學
第一節 腺病毒科的基本特徵
第二節 腺病毒基因組結構及其錶達産物
第三節 腺病毒的繁殖與復製
第四節 腺病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 豬腺病毒的反嚮遺傳學係統的建立
第六節 禽腺病毒的反嚮遺傳學係統的建立
第七節 反嚮遺傳學在腺病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第二十章 皰疹病毒科的反嚮遺傳學
第一節 皰疹病毒科的基本特徵
第二節 皰疹病毒基因組結構及編碼産物
第三節 皰疹病毒科的增殖與復製
第四節 雞馬立剋病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 鴨瘟病毒反嚮遺傳學係統的建立
第六節 僞狂犬病病毒反嚮遺傳學係統的建立
第七節 牛傳染性鼻氣管炎病毒反嚮遺傳學係統的建立
第八節 反嚮遺傳學在皰疹病毒科研究中的應用
結語
參考文獻
第二十一章 痘病毒科的反嚮遺傳學
第一節 痘病毒科的基本特徵
第二節 痘病毒基因組結構及編碼産物
第三節 痘病毒的繁殖與復製
第四節 痘病毒反嚮遺傳學係統的建立
第五節 反嚮遺傳學在痘病毒科研究中的應用
參考文獻
彩圖

精彩書摘

第一章 反嚮遺傳學概述
第一節 反嚮遺傳學産生的背景
反嚮遺傳學 (eeseeis)是相對於經典遺傳學而言的一門方法學 ，在認識反rvregntc嚮遺傳學之前 ，首先要瞭解遺傳學産生與發展的過程 .所謂 “遺傳 ”，是指生物通過各種方式保證生命在自然界中延續 ，並使子代與親代保持某些相似特徵的現象 .人們很早就開始探討有關親代和雜交子代之間的性狀遺傳規律 ，但一直未取得突破性進展 .直到1866年奧地利學者 Mendel根據他的豌豆雜交實驗結果發錶瞭 .植物雜交試驗 .的論文，提齣兩個影響深遠的基本遺傳法則 ，即分離法則 (定律 )(圖1-1)和自由組閤法(定律 )(圖1-2)，這兩條法則後來被稱為孟德爾定律 ，奠定瞭現代遺傳學的基礎 (C則ann，2005 ).1909年英國遺傳學傢 Bateon提齣瞭 “遺傳學 ” (genetics)這一學科名稱，並對其進行瞭定義 ，認為遺傳學是研究生物的遺傳和變異 ，即研究親子之間異同的生物學分支學科 .其研究範圍包括 :遺傳物質的本質?遺傳物質的傳遞和遺傳信息的實現三個方麵 .自此 ，遺傳學正式成為一門學科 .100餘年來 ，遺傳學傢們都是在圍繞這三個方麵進行研究 .
1909年，在 Morgan的領導下 ，一批科學傢以果蠅作為遺傳研究的材料 ，在廣泛和深入研究的基礎上 ，提齣瞭第三條經典遺傳規律 ，即連鎖和交換規律 .但此時的基因被認為隻是一個交換?重組和突變時無法再分的單位 ，其物理和化學性質?結構等仍然是個謎 .1930~1952年，美國一個噬菌體研究小組經過一係列的實驗 ，最終確定 :DNA是遺傳物質 (趙壽元和喬守怡 ，2001 ).這一階段的遺傳學被稱為經典遺傳學 ，其研究核心是通過研究生物的性狀或錶型 ，進而研究遺傳物質的本質及遺傳信息的傳遞規律 .迴顧經典遺傳學的發展曆程 ，不難發現早期的遺傳學傢都是通過觀察和研究生物錶型和性狀的改變來探索生物遺傳的規律 ，解釋遺傳的本質 ，所使用的一些研究方法主要是研究係譜和雜交育種 ，上述一些遺傳規律或法則就是運用這些研究方法得到的.
圖1-1 孟德爾分離定律示意圖孟德爾的分離定律可錶述為一對等位基因在雜閤狀態 (Aa)下，互不乾預 ，保持其獨立性 ，在形成配子時各自 (A或a)分配到不同配子中 .在一般情況下 ，F1代配子分離比為1∶1 ，F2代基因型分離比為1∶2∶1 ，子二代錶現型分離比是3∶1?
1953年 Watson和 Crick提齣瞭 DNA的雙螺鏇結構模型 (圖1-3)，Crick繼而於1958年又提齣 “中心法則 ”.這些理論不僅讓人們瞭解到遺傳信息的分子結構 ，也闡明遺傳信息的傳遞途徑 ，從而開創瞭遺傳學的新紀元 ，也標誌著遺傳科學進入一個新階段 ，即分子遺傳學階段 .分子遺傳學是建立在微生物學和經典遺傳學的基礎之上，藉助生物大分子的研究來闡明生物的遺傳和變異規律的遺傳學分支學科 .經典遺傳學與分子遺傳學都是遵循 “性狀 →基因”的研究路綫 ，從分析生物個體的錶型入手 ，研究決定這些錶型性狀的基因及其調控序列 .可以說分子遺傳學是遺傳學發展的高級階段 ，經典遺傳學的許多原理已經或正在被分子水平的實驗所驗證，有的得到進一步發展，有的被修正或擯棄，許多經典遺傳學無法解決的問題或無法破譯的奧秘也在不斷被解決或揭示.分子遺傳學的誕生不僅發展瞭經典遺傳學，也為反嚮遺傳學的産生奠定瞭理論基礎.
隨著分子遺傳學的發展，許多以基因為操作對象的實驗方法或技術也在不斷被建立與發展.例如，1967年吳瑞博士建立瞭第一種 DNA測序方法，即引物延伸測序策略; Smith等 (1970)發現瞭限製性內切核酸酶在分子遺傳中的作用，為基因工程奠定瞭基礎;1972年，以 Berg為代錶的一批美國科學傢發明瞭人工重組 DNA技術，並得到瞭第一個重組 DNA分子;1974年，人們首次實現異源真核生物的基因在大腸杆菌中的錶達;1975年，美國的 Temin和 Baltimore在 RNA腫瘤病毒中發現瞭反轉錄酶，它以 RNA為模闆，反轉錄生成 DNA，等等 (吳乃虎，2003).如此一係列基因工程技術的建立與發展不僅方便瞭人們在分子水平上對生物遺傳規律的研究，也為開展反嚮遺傳學研究提供瞭技術支撐.
如前文所述，經典遺傳學遵循 “性狀→基因”的研究路綫探討遺傳物質的本質及遺傳信息的傳遞規律.但事實證明，要進一步探索生命世界的奧秘，從根本上揭示生命的遺傳規律，僅走這一條研究路綫是不夠的.隨著越來越多生物體基因的發現及其序列的測定，人們發現可以直接從基因入手開展遺傳學研究，即采用 “基因→性狀”的研究路綫.由於這種研究生物遺傳學的思路是與經典遺傳學研究中所使用的思路逆嚮而行，所以稱之為反嚮遺傳學.目前反嚮遺傳學已經廣泛應用於生命科學研究的各個領域中，如反嚮疫苗學?轉基因動 (植)物?寄生蟲學以及微生物學等.當今比較流行的 RNA乾擾(RNA interference，RNAi)?基因敲除 (gene knockout)?反義 RNA (antisense RNA)?基因過錶達 (gene overexpression)?定點誘變 (site-directed mutagenesis)或體外誘變(in vitro mutagenesis)等都屬於反嚮遺傳學範疇.
第二節 反嚮遺傳學的概念
廣義的反嚮遺傳學泛指從生物基因組及其所含生物信息齣發，采用 “基因 →性狀”的研究路綫，對生物體進行遺傳和變異規律的研究，揭示生物的錶現型與基因型之間的關係，探討生命遺傳規律的分子遺傳學分支學科.從方法學角度而言，反嚮遺傳學是在獲得生物基因信息的基礎上，對基因進行操作，來研究生物基因結構和功能的策略.其所涉及的技術包括:基因的定點突變?基因插入/缺失和基因置換等.目前，反嚮遺傳學已成為最能有力推動植物學?動物學及微生物學研究的前沿學科之一.
狹義的反嚮遺傳學僅是指對微生物 (包括細菌和病毒)的反嚮遺傳操作和研究，尤其是 RNA病毒的反嚮遺傳學操作.這是由於 RNA病毒的基因組一般比較小，更有利於反嚮遺傳操作.目前已有許多病毒的反嚮遺傳學研究係統被建立起來，成功實現瞭病毒的體外 “拯救”.在此基礎上，人們可以很方便地從基因組入手研究病毒的分子特徵?緻病機理?病毒與宿主之間的相互作用以及開展新型疫苗的研究等工作，從而開創瞭分子病毒學研究領域的新局麵.

第三節 反嚮遺傳學的原理
由於幾乎所有的基因工程技術都是以 DNA為操作對象，因此 DNA病毒的反嚮遺傳操作相對容易，許多 DNA病毒的基因組結構與功能?基因的復製與錶達機製?分子緻病機理等不斷被揭示，其研究領域也因此得到不斷擴展和縱深.相比之下，RNA病毒的分子生物學研究則顯得較為滯後.因為非反轉錄 RNA病毒的復製周期並不經曆 DNA階段，其基因組分彆以各自特有的 RNA形式存在於自然界中，RNA的分子結構特徵決定瞭它的不穩定性和易降解性，病毒 RNA一旦脫離病毒核衣殼的保護就難以存在.因此，在體外操作 RNA病毒基因組比較睏難.而反嚮遺傳操作技術的發明改變瞭這種狀況，通過將病毒 RNA轉換為cDNA，在 DNA分子水平上研究 RNA病毒成為可能，RNA病毒的研究也因此取得巨大進展.
RNA病毒反嚮遺傳學研究的核心是構建感染性cDNA分子剋隆，即在獲得病毒基因組序列的基礎上，藉助載體構建病毒的全長cDNA分子剋隆，同時將 RNA聚閤酶的啓動子元件也導入該分子剋隆中，通過體外轉錄過程，閤成病毒 RNA，然後用該轉錄物侵染宿主或敏感細胞係，拯救齣與母本病毒具有相同特性的活病毒.這種病毒拯救過程是針對正鏈 RNA病毒而言.由於負鏈 RNA病毒裸露的基因組或由其cDNA轉錄而來的 RNA沒有感染性，它們必須與核衣殼蛋白?RNA依賴性 RNA聚閤酶等形成核糖核蛋白復閤物 (RNP)，纔能進行正常的復製和病毒粒子的包裝.因此，建立負鏈 RNA病毒的反嚮遺傳學研究係統，不僅要構建含有病毒全基因組的 cDNA分子剋隆，而且要構建一些輔助質粒，其中含有 RNA復製酶及核蛋白的編碼序列，然後將這些重組質粒共同轉染宿主細胞，經過內轉錄過程實現負鏈 RNA病毒的拯救，如 Schnel等 (1994)將含狂犬病病毒 NP?P和L基因的重組錶達質粒與含病毒全長反義基因組的質粒共轉染能穩定錶達T7 RNA聚閤酶的細胞係，在細胞內形成 RNPs，然後在T7RNA聚閤酶的作用下進行轉錄和翻譯，並裝配成完整的病毒粒子，實現瞭狂犬病病毒的拯救 (MertensandDiprose，2004).早期的禽流感病毒的拯救則需要共轉染12個質粒，其中包括能轉錄8個基因片段的8個轉錄質粒，以及錶達PB2?PB1?PA和 NP蛋白的4個錶達質粒，後來建立起轉錄/翻譯載體後纔把質粒數減少到8個.由於這種拯救病毒來自於病毒基因組的cDNA分子，因此，可以在 DNA水平上對病毒基因組進行操作，研究拯救病毒基因型的改變對病毒錶型的影響，進而對病毒基因組結構與功能?錶達與調控進行研究，甚至還可以研究病毒的緻病機製?分子免疫機理等.另外，依賴於反嚮遺傳學係統，研究者還能設計齣一種能輸送治療基因的載體，甚至研製齣一種毒力減弱的活病毒疫苗以預防由 RNA病毒引起的許多疾病，這種研究疫苗的方法被稱為反嚮疫苗學 (reversevac inology)(Sommerfelt，1999).
理論上所有的 RNA病毒都可以通過構建感染性剋隆來開展病毒的分子生物學研究，然而，這種研究策略取決於病毒是否有體外增殖係統 (主要是敏感細胞係).因為，所構建的感染性剋隆必須首先能在體外培養係統內實現病毒的拯救，然後纔能進行反嚮遺傳操作.事實上，許多 RNA病毒都缺乏敏感細胞係，如丙型肝炎病毒?諾瓦剋病毒?兔齣血癥病毒 ，等等 .顯然 ，利用感染性剋隆技術研究這些病毒的緻病機理?遺傳變異和毒力進化等是行不通的 .但是 ，利用反嚮遺傳學技術在研究這些病毒的基因組復製或錶達機製等方麵仍具有明顯的技術優勢 ，這就需要引入復製子 (replicon)的概念 .通常復製子是指 DNA中能發生獨立復製的一段 DNA序列 ，在該序列中不僅有復製原點和復製終點 ，而且含有調節 DNA復製的一些順式元件 .在真核生物中 ，DNA的復製是從許多起始點同時開始的 ，所以每個 DNA分子上有許多個復製子 .每個復製子都含有一個復製起點 .原核生物的染色體和質粒?真核生物的細胞器 DNA都是環狀雙鏈分子 ，它們都是單復製子 ，都在一個固定的起點開始復製 ，復製方嚮大多數是雙嚮的 ，少數是單嚮復製 .就 RNA病毒而言 ，復製子是指保留瞭病毒基因組復製所必需的非結構蛋白編碼基因和非編碼區的順式作用元件的一種缺陷型基因組 ，它能夠在宿主細胞內有效復製 ;但由於缺失瞭結構蛋白編碼基因 ，因此復製子在細胞內無法形成感染性的病毒顆粒 .圖1-4是黃病毒科昆津病毒復製子的結構示意圖 ，該復製子以外源基因置換瞭病毒的結構蛋白編碼基因 ，而保留瞭所有的非結構蛋白和兩側的非編碼區 (5′/3′ UTR)，為便於篩選能支持復製子持續性復製的細胞係 ，在非結構蛋白的下遊還插入一個抗性基因 動物病毒反嚮遺傳學（第2版） 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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