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第1章 基因组学时代的模式生物研究1

1.1 遗传学研究中的模式生物1

1.2 小鼠的遗传学研究4

1.3 小鼠与人类的比较基因组学分析7

1.4 整条染色体的基因功能研究14

1.5 小鼠基因组突变修饰与表型分析17

1.6 结语20

参考文献21

第2章 转基因小鼠与基因剔除技术导论23

2.1 转基因小鼠技术24

2.1.1 转基因表达载体的构建25

2.1.2 转基因小鼠的建立27

2.1.3 转基因小鼠的鉴定28

2.1.4 转基因小鼠的繁育和品系建立29

2.1.5 转基因小鼠外源基因表达的鉴定29

2.1.6 大片段DNA的转基因小鼠建立30

2.1.7 其他转基因小鼠的建立方法31

2.2 小鼠的基因剔除技术31

2.2.1 基因打靶载体的构建32

2.2.2 ES细胞的DNA转染和基因剔除阳性细胞克隆的筛选34

2.2.3 ES细胞的囊胚注射和基因剔除杂合子小鼠的获得35

2.2.4 基因剔除纯合子小鼠的获得和表型分析36

2.3 小鼠饲养和生物安全性37

参考文献38

第3章 条件基因打靶技术40

3.1 Cre-LoxP、Flp-FRT重组酶系统简介41

3.2 条件基因打靶小鼠的研制44

3.2.1 构建条件基因打靶载体时要考虑的问题44

3.2.2 条件基因打靶的几种主要策略47

3.3 Cre重组酶介导小鼠体内位点特异性重组的实现51

3.3.1 表达Cre重组酶转基因小鼠的制备方法51

3.3.2 表达Cre重组酶的几种主要工具52

3.3.3 条件基因打靶中的嵌合体59

3.4 条件基因打靶技术的应用及前景60

参考文献63

第4章 细菌人工染色体（BAC）及其应用75

4.1 基因组BAC文库的构建及BAC的鉴定方法76

4.2 BAC DNA的修饰方法78

4.2.1 RecA蛋白辅助的限制性内切酶切割方法78

4.2.2 利用同源重组在包含BAC的大肠杆菌体内直接修饰BAC DNA79

4.2.3 将ET克隆技术应用在BAC的修饰上81

4.3 BAC在分子生物学上的应用83

4.3.1 BAC在基因组测序中的广泛应用84

4.3.2 BAC介导的转基因动物研究84

4.3.3 BAC用于小鼠基因打靶研究85

4.4 基于BAC的一些研究工作86

4.4.1 关于两类人珠蛋白基因簇的研究86

4.4.2 关于ApoAI/CIII/AIV/AV基因簇的研究89

4.4.3 BAC修饰方法的改进92

参考文献93

第5章 小鼠的ENU化学诱变和QTL分析在疾病研究中的应用95

5.1 ENU诱变和筛选小鼠突变模型96

5.1.1 ENU的诱变特点和基本方法99

5.1.2 工具小鼠、平衡染色体及特殊的筛选方式104

5.1.3 建立一个快速有效的表型检测方法107

5.1.4 发展快速的突变基因定位方法108

5.1.5 ENU诱变与人类疾病的小鼠模型109

5.1.6 ENU在分析特定基因功能中的作用111

5.2 QTL分析在多基因疾病机制研究中的应用111

5.3 结语114

参考文献115

第6章 基因捕获技术原理及应用121

6.1 基因功能研究的策略121

6.2 基因捕获的基本原理122

6.3 基因捕获载体122

6.4 新型基因捕获载体的设计及应用125

6.6 基因捕获的表达筛选129

6.5 基因捕获的诱变性129

6.7 基因捕获的基因型筛选130

6.8 基因捕获技术中存在的问题131

6.8.1 载体的导入方法131

6.8.2 重复捕获131

6.8.3 基因捕获表达分析131

6.8.4 表型缺失132

6.8.5 突变基因的克隆和序列测定132

6.8.6 突变的适应性132

6.9 基因捕获的研究现状及发展方向132

参考文献134

第7章 RNAi——转录后基因沉默的研究现状与发展前景137

7.1 共抑制、PTGS和RNAi的发现138

7.2 参与RNAi过程的酶和蛋白139

7.2.1 Dicer139

7.2.2 RNA依赖的RNA聚合酶140

7.2.3 RNA诱导的沉默复合物及其他与RNAi相关的酶、蛋白或基因141

7.3 RNAi的作用机制142

7.4 RNAi的主要特点及其生物学作用144

7.4.1 RNAi的主要特点144

7.4.2 RNAi的生物学作用145

7.5.1 RNAi参与发育调节146

7.5 与RNAi相关的其他生物过程146

7.5.2 miRNAs的作用147

7.5.3 转录水平的基因沉默148

7.5.4 反义RNA作用149

7.5.5 参与基因重组149

7.6 PTGS/RNAi抑制蛋白质的作用149

7.7 RNAi在哺乳动物水平的研究现状150

7.7.1 dsRNA引起哺乳动物mRNA的非特异性阻断151

7.7.2 siRNAs直接导入哺乳动物细胞152

7.7.3 质粒载体中RNA聚合酶Ⅲ启动子驱动表达siRNAs153

7.7.4 siRNAs靶向mRNA的编码序列153

7.8.1 RNAi的应用范围155

7.7.5 哺乳动物细胞中抑制病毒的感染155

7.8 RNAi的应用范围、存在问题及前景展望155

7.8.2 存在问题156

7.8.3 前景展望156

参考文献157

第8章 哺乳动物体细胞核移植162

8.1 核移植的主要方法163

8.1.1 受体细胞的选择与去核163

8.1.2 供体细胞的选择与移植165

8.1.3 核供体与受体胞质细胞周期同步化169

8.1.4 卵母细胞的激活171

8.2 核移植技术的应用前景172

8.2.1 畜牧业172

8.2.2 物种保护173

8.2.3 医疗卫生173

8.3 影响核移植成功的分子机制178

参考文献182

第9章 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤研究189

9.1 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤病因研究190

9.1.1 概述190

9.1.2 DNA损伤修复系统191

9.1.3 DNA损伤修复缺陷小鼠模型与肿瘤病因鉴定192

9.1.4 基因工程修饰小鼠突变分析195

9.1.5 基因工程修饰小鼠在肿瘤病因研究中的应用前景196

9.2 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞增殖研究197

9.2.1 肿瘤细胞增殖信号通路研究197

9.2.2 细胞周期失调控与肿瘤206

9.3 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞凋亡研究209

9.3.1 细胞凋亡信号传导途径210

9.3.2 细胞凋亡失调控与肿瘤211

9.3.3 细胞凋亡相关基因工程修饰小鼠模型214

9.4 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞分化研究215

9.5.1 肿瘤血管生成的调节217

9.5 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤血管生长研究217

9.5.2 肿瘤血管生成基因工程修饰小鼠模型218

9.6 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤细胞侵袭性生长及转移研究218

9.6.1 肿瘤细胞侵袭性生长及转移的分子生物学219

9.6.2 肿瘤细胞侵袭性生长及转移的基因工程修饰小鼠模型220

9.7 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤表观遗传研究221

9.8 基因工程修饰小鼠模型与肿瘤防治研究223

9.8.1 肿瘤药物治疗新靶标的发现223

9.8.2 肿瘤干预措施的效用性评估223

9.8.3 基因工程修饰小鼠模型中肿瘤的监测224

9.9.1 常规转基因225

9.9 基因工程修饰小鼠肿瘤模型的构建225

9.9.2 可诱导表达转基因226

9.9.3 普通基因打靶或基因剔除227

9.9.4 条件性基因打靶227

9.9.5 抑癌基因作用网络模型228

9.9.6 肿瘤发生多步骤过程的模拟229

9.9.7 拟人化小鼠肿瘤模型230

9.10 结语231

参考文献231

第10章 基因工程修饰小鼠模型与心血管疾病研究245

10.1.1 基因工程修饰小鼠模型与心血管发育研究246

10.1 基因工程修饰小鼠模型与先天性心血管病相关研究246

10.1.2 基因工程修饰小鼠模型与先心病研究248

10.2 基因工程修饰小鼠模型与动脉粥样硬化性心血管病研究252

10.2.1 概述252

10.2.2 动脉粥样硬化的基因工程修饰小鼠模型254

10.2.3 基于基因工程修饰小鼠模型的动脉粥样硬化相关研究260

10.2.4 结语265

10.3 基因工程修饰小鼠模型与心律失常研究266

10.3.1 心肌细胞动作电位波形与相关的离子流266

10.3.3 基因工程修饰小鼠模型与Kv通道α亚单位多样性及功能研究267

10.3.2 哺乳动物心肌细胞的复极化钾离子流267

10.3.4 基因工程修饰小鼠模型与Kv通道β亚单位多样性及功能研究270

10.3.5 基因工程修饰小鼠模型与心律失常其他相关研究272

10.4 基因工程修饰小鼠模型与心肌病研究273

10.4.1 肌小节蛋白基因突变273

10.4.2 线粒体DNA突变279

10.4.3 相关调控基因突变280

10.4.4 其他282

10.5 结语283

参考文献283

索引295