分子生物學

本書為作者依其多年教學及研究經驗撰寫而成，主要介紹分子生物學的基礎概念，內容著重於與基因表現有關的DNA、RNA與蛋白質等大分子上，探討其結構、合成、功能與活性的調節，可幫助學子們奠定必要的理論基礎，為進一步研習生物技術、分子醫學、生物資訊等應用性學門作準備。一些較進階的內容則整理於「延伸學習」專欄，並在各章章末提供完整參考文獻，可作為更深入探索分子生物學的一些線索，並方便研究者查詢相關資料。對於即將報考研究所的學子而言，本書可作為重點概念的溫習用書。
近年來由於研究技術與理論的創新，大數據資料庫的建立，加上在醫學與生物學更廣泛的應用，分子生物學已經逐漸邁入一個新的世代。
第三版增加了近十年來相關文獻與數據庫的資料，部分內容做了大幅增補與修正，尤其是近年來基因組學與蛋白組學的快速發展，經由人類全基因研究(GWAS)，以及針對基因與其產物（蛋白質）的深入註解(annotation)，發現或確認了多種人類基因，本書增加了相關基因的特性、調控，以及其蛋白產物的功能與交互作用，同時概略闡述部分基因及蛋白與分子醫學、癌症研究的相關性。
此外，第三版的另一特色是增加了第13章「分子生物學研究方法簡介」，以利啟蒙者能以本書為基礎，銜接已融入日常保健與醫學診療的生物科技，故第三版大幅提升了深度與廣度。本書之附圖及索引也做了編修與增補，參考文獻依據近十年內的相關期刊論文全面整編。

曾哲明
學歷：
美國俄亥俄州立大學(The Ohio State University) 微生物研究所 博士
美國俄亥俄州立大學(The Ohio State University) 微生物研究所 碩士
輔仁大學 生物系 學士
經歷：
醫學論文編譯公司 學術總監
彰化基督教醫院 實驗動物中心 研究員兼主任
國立台灣師範大學 生物學系 教授
國立台灣師範大學 生物學系 副教授
美國俄亥俄州立大學 講師
Children’s Hospital, Columbus, OH (USA) 血液腫瘤科 研究員
美國俄亥俄州立大學 微生物系 助教
長庚紀念醫院 過敏免疫科 助理研究員
中央研究院 植物研究所 助理
著作：
免疫學（第四版）
分子生物學（第三版）

三版序
生命現象的傳統定義包含新陳代謝、生長、生殖、感應等四大要素，分子生物學之目的即是從生命體內具有的分子，闡釋複雜多樣卻完美整合的生命現象。不過有別於生物化學，分子生物學起源於古典遺傳學，後續的研究才發現，主導性狀遺傳的DNA分子，也是主宰生命的關鍵，DNA的遺傳訊息以轉錄作用傳遞給RNA，RNA再經由核糖體輔助的轉譯作用，將核苷酸攜帶的遺傳密碼翻譯成胺基酸序列，胺基酸構成的蛋白質不但是生命個體主要的結構分子，且幾乎驅動了所有生理與生化反應。時至今日，次世代DNA定序技術已在生物學被廣泛應用，從病毒、細菌、酵母菌到哺乳動物、人類基因體的解碼，所累積之大量數據，已經遠超出人腦的記憶、註解與分析能力，故現代的分子生物學研究，已經與電腦數據庫及特殊演算法的程式軟體密不可分，網路成為學習與研究分子生物不可缺的工具，不過本書提供了初學者上網前必備的基本知識。第三版分子生物學增加了近十年來相關文獻與數據庫的資料，部分內容做了大幅增補與修正，尤其是近年來基因組學與蛋白組學的快速發展，經由人類全基因研究(GWAS)，以及針對基因與其產物（蛋白質）的深入註解(annotation)，發現或確認了多種人類基因，本書增加了相關基因的特性、調控，以及其蛋白產物的功能與交互作用，同時概略闡述部分基因及蛋白與分子醫學、癌症研究的相關性。第三版的另一特色是增加了第13章「分子生物學研究方法簡介」，以利啟蒙者能以本書為基礎，銜接已融入日常保健與醫學診療的生物科技，故第三版大幅提升了深度與廣度。本書之附圖及索引也做了編修與增補，參考文獻依據近十年內的相關期刊論文全面整編。分子生物學可歸類於基礎科學的學門之一，面對網路資訊大爆發，人工智慧逐漸取代人腦的時代，仍然期望學子們能打好分子生物學理論與概念的基礎，再投入生物技術與分子醫學的學習與研發。
　
曾哲明 謹識

Chapter 01　DNA與染色體的結構
1-1 分子生物學的里程碑
1-2 去氧核糖核酸的結構
1-3 從DNA到染色體

Chapter 02　基因體的結構與特性
2-1 基因
2-2 基因體
2-3 基因體中的重複序列
2-4 核外的基因體

Chapter 03　原核細胞基因的轉錄與調控
3-1 轉錄調控序列
3-2 原核細胞的轉錄
3-3 早期研究－乳糖操縱組
3-4 操縱組調控機制的多樣性
3-5 適應環境的基因調控系統

Chapter 04　噬菌體的基因調控
4-1 λ噬菌體生活史
4-2 溶菌期的基因調控
4-3 潛溶期的基因調控
4-4 基因體的整合與誘發

Chapter 05　真核細胞基因的轉錄
5-1 啟動子與順向調控元素
5-2 基因轉錄的啟始
5-3 轉錄的延伸與終止

Chapter 06　真核細胞基因轉錄的調控
6-1 轉錄因子
6-2 組蛋白的轉譯後修飾
6-3 DNA甲基化與表觀調控
6-4 RNA甲基化與表觀調控
6-5 小RNA的干擾機制

Chapter 07　傳訊RNA的轉錄後修飾
7-1 5' 端帽化作用
7-2 3' 端的轉錄後處理
7-3 剪接體的插入子剪接作用
7-4 自我剪接的插入子
7-5 另類的剪接模式
7-6 mRNA經核孔輸出的機制
7-7 細胞質RNA的修飾與分解

Chapter 08　轉譯－合成蛋白質
8-1 轉送RNA
8-2 胺基酸乙醯tRNA
8-3 核糖體
8-4 轉譯
8-5 轉譯的調節

Chapter 09　轉譯後修飾與蛋白質轉送
9-1 蛋白質的修飾
9-2 自由態核糖體的轉譯與轉送途徑
9-3 粗內質網核糖體轉譯與轉送途徑

Chapter 10　DNA複製
10-1 DNA 複製的特性
10-2 原核細胞DNA複製
10-3 真核細胞DNA複製

Chapter 11　DNA的突變與修補
11-1 DNA突變與損傷
11-2 點突變的修補機制
11-3 結構損傷的修補機制

Chapter 12　DNA的重組與轉位
12-1 DNA 重組
12-2 轉位子

Chapter 13　分子生物學研究方法簡介
13-1 DNA重組與克隆技術
13-2 聚合酶連鎖反應
13-3 微矩陣分析
13-4 DNA定序
13-5 生物資訊學

附錄
索引