生物基因组进化密码子的使用 [Biological Genome Evolution and Codon Usage] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王志坚，王芳平 著

图书标签:

• 生物信息学
• 基因组学
• 进化生物学
• 密码子
• 分子生物学
• 遗传学
• 基因进化
• 生物统计学
• 计算生物学
• 系统生物学

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118093667

版次：1

商品编码：11468959

包装：平装

外文名称：Biological Genome Evolution and Codon Usage

开本：16开

出版时间：2014-04-01

用纸：胶版纸

页数：120

字数：185000

正文语种：中文

内容简介

　　《生物基因组进化密码子的使用》主要用生物信息学理论从基因组进化的角度研究了不同进化水平生物基因组中密码对使用的规律。全书共分8章，内容包括：密码子和密码对使用研究的发展历史及研究现状；密码对相对模式数随频数的分布和分布模型拟合理论；基于密码对使用偏好的基因组相似性分析方法；密码对使用在DNA双链上的不对称性分析理论；密码对使用与基因组进化的线性相关分析；依赖上下文关系的密码对使用偏好性理论。本书总结了最近几年该领域最新的理论研究成果，提供了大量的资料、图表和数据。
　　《生物基因组进化密码子的使用》可供高等学校生物信息学及相关专业的师生以及从事生物基因组进化和密码子偏好性使用研究的科研人员参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 密码子研究的发展
参考文献

第2章 密码对使用研究的理论方法
2.1 密码对相对模式数随频数的分布和分布模型拟合理论
2.2 基于密码对使用偏好性的基因组相似性分析方法
2.3 密码对使用在DNA双链上的不对称性分析方法
2.4 线性相关分析
2.5 依赖上下文关系的密码对使用偏好性
参考文献

第3章 密码对的相对模式数分布与基因组进化
3.1 数据资料
3.2 分析方法
3.3 结果和讨论
3.4 结论
参考文献

第4章 基于密码对使用的基因组相似性研究
4.1 数据资料
4.2 分析方法
4.3 结果和讨论
4.4 总结
参考文献

第5章 DNA双链密码对使用的不对称性
5.1 数据资料
5.2 分析方法
5.3 结果和讨论
5.4 总结
参考文献

第6章 密码对的偏倚与基因组进化的线性相关分析
6.1 数据资料
6.2 分析方法
6.3 结果和讨论
6.4 总结
参考文献

第7章 密码对的使用偏好性与基因组进化
7.1 数据资料
7.2 分析方法
7.3 结果和讨论
7.4 总结
参考文献

第8章 依赖上下文关系的密码对使用偏好性
8.1 数据资料
8.2 分析方法
8.3 结果
8.4 讨论
参考文献
附录

前言/序言

《生命之维：跨学科视野下的复杂系统演化》 图书简介 本书深入探讨了生命系统中由微观到宏观、由结构到功能的复杂性及其演化历程，力求构建一个多层次、跨学科的理论框架，用以解析生命现象背后的根本驱动力与内在规律。我们不再将生命视为孤立的实体，而是将其置于一个广阔的物理、化学及信息学背景之中，考察其在不同尺度上如何涌现出复杂、适应性的行为模式。 第一部分：物理基础与化学起源——生命的基石 本部分聚焦于生命起源的物理化学基础，探讨生命如何在地球早期环境中，从无机物质向有机分子，再到自我复制系统的艰难过渡。 第一章：热力学与耗散结构 本章系统回顾了非平衡态热力学在解释生命现象中的关键作用。生命系统是典型的耗散结构，它们通过持续地消耗和排放熵，维持自身的低熵状态。我们将详细分析普里戈金关于耗散结构的理论，并将其应用于早期地球化学反应网络。重点讨论了化学梯度、能量流（如热液喷口或早期太阳辐射）如何驱动有机分子聚合成具有初步组织性的复杂体系。我们考察了自催化循环（autocatalytic cycles）在信息存储和催化功能出现之前的关键地位，强调了“熵驱动的组织化”这一核心概念。 第二章：从简单分子到聚合体 本章深入探究了生命大分子（如肽、核酸前体）的形成机制。我们分析了不同聚合模型，包括在矿物表面催化聚合（如粘土矿物或硫化物晶体表面）的理论与实验证据。重点讨论了“前核酸世界”与“前蛋白质世界”的争论焦点，以及潜在的共同前体物质（如肽核酸PNA）在早期生命网络中的作用。此外，我们探讨了膜的自组装性质，即脂质双分子层如何在水相中自然形成隔离环境，为后续的代谢和遗传系统的建立提供了必要的“容器”。 第三章：化学选择与手性偏好 生命世界显著的特征之一是对手性的严格偏好。本章剖析了地球生命体几乎完全由L型氨基酸和D型糖构成的化学选择压力。我们考察了不对称合成的物理机制，包括圆偏振光辐射、手性矿物表面诱导，以及在非平衡条件下手性放大效应（Chiral Amplification）的数学模型。理解化学选择如何将一个相对均一的化学环境导向单一的生命手性，是理解生命演化路径的起点。 第二部分：信息、结构与动态涌现 在确立了化学基础后，本书转向研究信息如何在这些化学结构中被编码、传递，并如何驱动系统动态地演化。 第四章：信息熵与分子识别 本章将信息论的概念引入生物系统分析。我们将信息视为一种减少不确定性的能力。讨论了遗传信息（DNA/RNA序列）的物理存储机制，并将其信息容量与环境噪音水平进行对比。重点分析了分子识别过程（如酶-底物结合、抗原-抗体结合）中的互补性原则，以及这种互补性如何在物理层面上实现了信息的精确读取和响应，从而调控细胞功能。 第五章：自组织与复杂网络的拓扑结构 生命系统内部充满了高度互联的网络，包括代谢网络、信号转导网络和基因调控网络。本章采用网络科学的工具，分析了这些生物网络的拓扑属性，例如小世界性（Small-World）、无标度性（Scale-Free）的分布特征。我们论证了这些特定的网络拓扑结构并非偶然，而是为了优化信息传输效率、鲁棒性（抵抗随机扰动）和快速适应环境变化而演化出的最优解。讨论了网络动力学如何通过反馈回路实现细胞行为的稳态控制。 第六章：形态发生与发育的约束 形态发生（Morphogenesis）是从基因型到表型的复杂转化过程。本章侧重于物理约束在塑造生物体结构中的作用。我们探讨了诸如表面张力、细胞间的粘附力、细胞骨架的张力等物理力量，如何与基因表达指令协同作用，共同决定组织和器官的最终形态。引入了反应-扩散系统（如Turing模式）的生物学应用，解释了斑点和条纹等周期性结构在不同生物界中反复出现的规律性。 第三部分：宏观演化与生态耦合 本书的最后部分将视角拉升到物种层面和生态系统层面，考察宏观尺度的演化动态。 第七章：演化动力学与适应性景观 本章运用数学和计算模型来描述种群演化。我们侧重于赖特（Wright）的适应性景观理论，并探讨了突变、选择和遗传漂变在塑造种群基因频率中的相对重要性。引入了多维适应性空间的概念，分析了物种如何通过随机漂移和定向选择的组合，在复杂的适应性景观上进行“攀爬”或“穿行”。特别关注了“边缘选择”（marginal selection）和突变累积在驱动新功能出现时的角色。 第八章：生态相互作用与协同演化 生命演化不是在真空中进行的，而是嵌入在复杂的生态网络中。本章分析了宿主-寄生、竞争与互利共生等核心生态关系如何反过来塑造了参与物种的遗传结构和生理适应。我们探讨了“协同演化之轮”（Coevolutionary Arms Race）的动力学模型，解释了物种间相互依赖的压力如何导致双方基因组的快速、定向变化，以及这种相互作用如何在宏观上维持生态系统的多样性与稳定性。 第九章：系统层级的涌现与未来展望 最后，本章总结了从分子到生态系统层级的演化逻辑，强调了“演化是不可预测的涌现过程”。我们讨论了复杂性增长的瓶颈与驱动力，以及生命系统在应对全球性气候变化和生物圈重塑等挑战时的内在韧性。本书最后提出，对生命的深刻理解，必须超越还原论的视角，将物理规律、信息编码和动态网络视为一个不可分割的整体来考察。 --- 本书旨在为生物学、物理学、信息科学及复杂系统理论的研究者提供一个统一的分析框架，以更深刻、更全面的视角来理解生命这一宇宙中最迷人的复杂现象。它要求读者拥抱跨学科思维，认识到生命演化的规律，根植于普适的物理定律之中，同时又在信息的构建与传递中展现出惊人的特异性。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找一些能够拓展我生物学视野的书籍，而《生物基因组进化密码子的使用》这个书名，无疑给我带来了极大的惊喜。我对“密码子”这个概念一直都觉得非常精妙，它是连接核酸序列和蛋白质序列的桥梁，是遗传信息的“翻译官”。而将它与“生物基因组”和“进化”这两个宏大的概念结合起来，就显得格外引人入胜。我很好奇，这本书会如何阐释“密码子使用”在进化过程中所扮演的角色。是简单的“普遍性”压倒一切，还是存在着一种“区域性”或“特异性”的密码子偏好，以适应特定的环境或功能需求？我想象，书中可能会详细介绍“相对同义密码子使用”（RSCU）等概念，并展示这些指标如何反映出不同生物体的进化策略。或许，它还会深入探讨，哪些因素（例如GC含量、tRNA丰度、突变率等）会影响密码子的选择，以及这些选择如何反过来影响基因表达的调控和蛋白质的适应性。这本书对我而言，就像是一把钥匙，能够打开理解生命体如何通过微观的遗传密码，来塑造和适应宏观的进化轨迹的门。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我被这本书的书名《生物基因组进化密码子的使用》所吸引，很大程度上是因为它所承诺的“深度”。“生物基因组”这个词就足够庞大，它代表着一个物种完整的遗传信息库，而“进化”则是生命最根本的驱动力。当我看到“密码子的使用”时，我立刻联想到的是，生物体在编码生命蓝图时，并非只有一种“标准答案”。不同的环境、不同的生理需求，是否会塑造出各自独特的“密码子偏好”？这本书会不会探讨，在某些基因的表达上，存在着一些“捷径”或“优化”的密码子选择，从而提高了蛋白质合成的速度或准确性？我想象，作者可能会通过大量的案例研究，对比不同物种、不同器官甚至不同发育阶段的基因组，来展示这些密码子使用的差异。也许，它还会触及到一些前沿的研究成果，比如利用大数据分析，找出与特定进化趋势相关的密码子模式。这本书的吸引力在于，它承诺提供一个更细致、更微观的视角来理解宏观的进化过程，让我有机会窥探生命体在分子层面上是如何“权衡利弊”，以求在复杂多变的环境中生存和繁衍下去。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对生物进化领域的奥秘都充满了好奇，尤其是那些隐藏在基因组深处的密码。这本书的书名《生物基因组进化密码子的使用》触及了我最感兴趣的几个关键词——“生物基因组”、“进化”和“密码子”。光是想想，就能勾勒出一幅宏大的图景：从微观的基因层面，追溯生命体亿万年的演变轨迹，而“密码子”这个具体的遗传信息单元，更是为这种追溯提供了精确的切入点。我设想，这本书一定能够深入浅出地讲解，为何在漫长的进化过程中，不同的物种会选择特定的密码子组合来编码氨基酸，这些选择背后又蕴含着怎样的选择压力和演化优势。是简单的随机漂变，还是存在着某种更深层的“智慧”在指导？它或许会从分子生物学的角度出发，解析DNA序列的构成，进而引申到基因表达的效率、蛋白质合成的精确性，以及这些因素如何影响生物体的适应性和生存能力。我期待这本书能为我揭示，那些看似枯燥乏味的基因序列，实际上是生命史诗的生动载体，每一个密码子的选择，都可能是一个关乎生死存亡的决定，是一段值得细细品味的演化故事。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，生物进化的过程充满了智慧和巧妙，《生物基因组进化密码子的使用》这个书名，恰恰点出了其中一个我一直感到好奇的方面。我一直觉得，遗传密码的“简并性”，也就是多种密码子可以编码同一种氨基酸，本身就蕴含着巨大的信息。这本书会不会深入剖析，这种简并性是如何在进化中被利用的？是仅仅为了容错，还是有更深层的机制在发挥作用？我设想，书中可能会探讨“密码子偏好”这一概念，以及它在不同生物类群中表现出的差异。例如，某些细菌可能会倾向于使用一种特定的密码子，而某些高等生物又可能采用另一种模式。这种差异的背后，是怎样的进化力量在驱动？是适应特定的生存环境，还是为了优化基因表达的效率？我期望这本书能够解答这些疑问，并提供一些严谨的科学论证和数据支持，让我能够更深入地理解，生命体是如何通过对遗传密码的精细调整，来适应不断变化的生存挑战，并最终实现自身的繁荣与演替。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对生命进化的奥秘都充满了浓厚的兴趣，特别是那些隐藏在基因组深处的细节。《生物基因组进化密码子的使用》这个书名，一下子就抓住了我的注意力。我猜想，这本书会深入探讨，为什么在遗传密码中，编码同一种氨基酸的密码子并非唯一，以及生物体在漫长的进化过程中，是如何“选择”特定的密码子来编码蛋白质的。这背后是否存在着某种“经济性”原则，例如，选择那些在细胞内丰度较高的tRNA对应的密码子，以提高蛋白质合成的效率？还是存在着某种“适应性”的考量，例如，某些密码子的使用能够提高mRNA的稳定性，或者影响蛋白质的折叠和功能？我非常期待这本书能够提供一些具体的案例，通过对不同物种基因组的比较分析，来揭示这些密码子使用模式与进化路径之间的关联。它或许会带领我走进一个全新的视角，理解生命体是如何在分子层面进行“优化”和“选择”，从而在自然选择的洪流中站稳脚跟，并不断演进。