內容簡介
合成生物學的興起是21世紀生命科學領域的大事件。合成生物學的快速發展為其他學科注入了新的研究理念，提供了強有力的工具。分子酶學工程與合成生物學的交叉和整合出現了新的研究領域——合成酶學。張今、施維、李桂英、盛永傑、姜大志等編寫的這本《合成生物學與合成酶學》共分7章。第1章合成生物學概述，使讀者對合成生物學有一個全面的認識；第2章分子酶學工程概要，使讀者對分子酶學工程與合成生物學的關係有基本的了解；第3章、第4章和第5章詳細介紹了合成生物元件、裝置、基因網路和系統；第6章介紹合成代謝途徑；第7章介紹合成酶學。《合成生物學與合成酶學》可供從事生命科學研究與教學的人員參考，也可用作生命科學學科專業高年級本科生及研究生的教材和參考用書。
目錄
前言
第1章 合成生物學概述
1.1 合成生物學概念
1.2 合成生物學研究的核心內容
1.2.1 生物成分標準模組化設計和構建
1.2.2 中心法則的再設計和構建
1.2.3 生物網路的設計和構建
1.2.4 底盤基因組的設計和構建
1.2.5 基因組合成
1.3 合成生物學的研究策略和方法
1.3.1 合成策略和方法
1.3.2 分析策略和方法
1.4 合成生物學的套用研究
1.4.1 設計和構建新的生物大分子
1.4.2 設計和構建新的途徑/網路
1.4.3 合成感測器
1.4.4 合成生物學用於藥物發現、生產和治療
1.4.5 合成生物學用於控制代謝流量
1.4.6 工程細胞
1.4.7 合成生態系統
1.5 設計與構建新的遺傳系統
1.6 合成生物學面臨的問題和挑戰
1.6.1 表征、標準化和模組化
1.6.2 噪聲的處理
1.6.3 表觀遺傳
1.6.4 計算工具
1.6.5 程式化抽提
1.6.6 合成生物學結果處理
1.6.7 元件不相容問題
1.7 社會及倫理問題
1.8 結束語
參考文獻
第2章 分子酶學工程概要
2.1 引言
2.2 酶分子進化工程
2.2.1 酶定向進化
2.2.2 酶的混雜性和多專一性的進化及新酶設計
2.3 蛋白酶分子工程
2.3.1 DNA加工酶分子工程
2.3.2 結構域和模組工程
2.3.3 程式化合成酶和合成催化
2.4 核酸酶分子工程
2.4.1 基於基序體外選擇核酶
2.4.2 DNAzyme——“生物學意義”的合成酶
2.5 酶分子的計算設計
2.5.1 酶活性部位的計算設計
2.5.2 配體進出路徑的計算設計
2.5.3 蛋白質間相互作用界面的計算設計
2.5.4 正、負及中性突變的計算分析
2.5.5 酶穩定性的計算設計
2.5.6 展望
2.6 酶分子的從頭設計
2.6.1 Kemp消除酶的從頭設計
2.6.2 逆醇醛縮合酶的從頭設計
2.6.3 Diels-Alder(狄爾斯·阿爾德)酶的從頭設計
2.7 從工程酶到工程酶系統再到工程生命
參考文獻
第3章 合成生物元件、裝置和生物模組
3.1 引言
3.2 合成生物元件、裝置、系統和模組的定義
3.2.1 元件
3.2.2 裝置
3.2.3 系統
3.2.4 生物模組
3.2.5 生物骨架
3.3 合成蛋白質元件
3.3.1 蛋白質合成生物學基礎
3.3.2 合成非天然蛋白質元件
3.3.3 基於基序合成蛋白質元件
3.4 合成蛋白質裝置
3.4.1 基於分子相互作用合成蛋白質裝置
3.4.2 基於結構域合成蛋白質裝置
3.5 合成對RNA元件
3.5.1 RNA感測器
3.5.2 RNA調節器
3.6 合成RNA裝置
3.6.1 感測器和調節器元件直接偶聯的RNA裝置
3.6.2 不同信息傳遞功能整合的RNA裝置
3.6.3 功能組成骨架結構——模組組裝裝置
3.6.4 天然核開關
3.6.5 設計核酶和RNA邏輯裝置
3.6.6 合成RNA裝置的各種技術
3.6.7 合成RNA元件和裝置的套用研究
3.7 合成DNA元件和裝置
3.7.1 合成DNA元件庫——iGEM Registry
3.7.2 合成啟動子
3.7.3 合成動態DNA裝置
3.8 結束語
參考文獻
第4章 合成基因(或蛋白質)網路
4.1 引言
4.2 合成基因(或蛋白質)線路
4.2.1 邏輯基因線路
4.2.2 功能基因線路
4.3 合成基因(或蛋白質)網路
4.3.1 合成轉錄基因網路
4.3.2 合成轉錄後基因網路
4.3.3 合成信號轉導網路
4.3.4 合成宿主界面基因網路
4.3.5 合成跨細胞基因網路
4.4 定向進化基因線路與網路
4.4.1 合成生物學與基因表達的進化
4.4.2 合成基因線路與網路的重構、工程化
4.4.3 組合合成與基因網路的定向進化
4.4.4 工程化基因網路的機遇與挑戰
4.5 合成基因線路與網路的套用
4.5.1合成基因線路與網路在醫藥工業領域中的套用
4.5.2 合成基因線路與網路在生物能源領域中的套用
4.5.3合成基因線路與網路用於構建生物感測系統
4.6 結束語
參考文獻
第5章 合成生物系統
5.1 引言
5.2 從頭合成基因組
5.2.1 從頭合成基因組的相關概念
5.2.2 合成基因組的基本路線
5.2.3 合成基因和基因組的方法
5.3合成簡化的生物系統
5.3.1 最小基因組和必需基因
5.3.2 人工合成脊髓灰質炎病毒
5.3.3 合成基因組控制的φX174噬菌體
5.3.4 重構T7噬菌體
5.3.5 重構1918年西班牙流感病毒
5.3.6 嵌合基因組細胞
5.3.7 重組有活性的蝙蝠SARS樣冠狀病毒
5.3.8 轉化生殖支原體
5.3.9 人造基因組控制的活細胞
5.4 合成多細胞系統
5.4.1 概述
5.4.2 合成多細胞系統的基礎研究
5.4.3 合成多細胞系統的一些套用
5.5 無細胞合成生物系統
5.5.1 概述
5.5.2 無細胞合成生物系統中蛋白質合成的機制和優越性
5.5.3 主要的無細胞合成生物系統
5.5.4 無細胞合成生物系統的主要套用
5.5.5 前景展望
參考文獻
第6章 合成代謝途徑
6.1 引言
6.2 合成代謝途徑的定向進化
6.2.1 合成代謝途徑定向進化策略
6.2.2 類胡蘿蔔素生物合成途徑定向進化
6.3 合成代謝途徑的構建與最佳化
6.3.1 合成代謝途徑的構建
6.3.2 合成代謝途徑的最佳化
6.4 合成代謝途徑中關鍵酶分子工程
6.4.1 酶水平的合成生物學
6.4.2 途徑水平的合成生物學
6.5 合成代謝途徑的設計
6.5.1 現有代謝途徑的再設計
6.5.2 從頭合成代謝途徑
6.6 合成代謝途徑的調控
6.6.1 通過操縱子調控合成代謝途徑
6.6.2 多基因表達調控
6.7 結束語
參考文獻
第7章 合成酶學
7.1 引言
7.2 合成藥物
7.2.1 青蒿素
7.2.2 聚酮化合物
7.3 合成能源
7.3.1 合成氫
7.3.2 醇
7.3.3 生物柴油
7.4 合成生物質產品或材料
7.4.1 葡萄糖二酸
7.4.2 聚乳酸
7.5 結束語
參考文獻
