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第一章 细菌分类、命名与鉴定的研究进展1

第一节 细菌分类的研究历史1

第二节 细菌分类的依据和方法5

一、细菌的分类原则与层次5

二、细菌分类和鉴定的依据6

第三节 细菌的分类系统12

第四节 细菌的命名15

一、细菌的命名法15

二、参考菌株及其保藏16

三、细菌新名称的发表16

第五节 细菌的鉴定18

一、细菌的鉴定步骤与方案18

二、同一种内不同菌株的鉴定19

三、常用细菌鉴定方法的分辨率21

主要参考文献22

第二章 新的细菌毒力因子的发现与鉴定23

第一节 细菌转座子随机突变技术23

一、高通量筛选与某种功能有关的基因24

二、细菌突变株库的建立26

第二节 标签标记的突变技术28

第三节 基于毒力基因表达调控特点的筛选技术30

一、体内表达技术30

二、差异荧光诱导技术31

三、体内诱导抗原鉴定技术32

主要参考文献33

第三章 微生物抗不利环境的分子基础34

第一节 微生物耐受低温的分子机制34

一、通过调整细胞膜脂类的组成来适应低温环境34

二、低温微生物的蛋白质和低温酶35

三、低温微生物通过产生冷激蛋白适应低温环境35

四、热激蛋白的作用35

五、RNA降解体的作用35

六、冷冻保护剂的作用36

七、形成活的非可培养细胞36

八、交叉适应反应36

九、抗冻蛋白的作用36

第二节 微生物耐受高温的分子机制37

一、细胞膜37

二、呼吸链蛋白质38

三、tRNA38

四、多聚胺38

五、细胞质中存在保护剂39

六、蛋白质39

第三节 微生物抗酸的分子机制39

一、存在重金属离子39

二、含有特殊化学成分40

三、含有抗酸水解的蛋白质40

四、pH稳态和膜电荷40

五、嗜酸细菌抗SO2-4的原因40

六、代谢响应40

七、脱羧酶反应40

第四节 嗜盐微生物抗高浓度NaCl的分子机制41

一、杜氏藻41

二、嗜盐杆菌41

三、中度嗜盐菌42

四、海洋酵母菌43

第五节 低营养环境中的微生物生命机制43

第六节 嗜压微生物的分子生物学43

第七节 微生物抗辐射的分子机制44

一、微生物细胞本身具有许多保护机制来防止辐射对细胞的损害44

二、DNA修复机理44

三、修复由电离辐射引起的DNA损伤45

四、耐辐射异常球菌修复酶46

五、耐辐射异常球菌保护酶46

第八节 微生物抗重金属的机制47

一、生物吸附作用47

二、细胞外的沉淀作用和结晶作用47

三、与细胞运输有关的抗性机制48

四、细胞内的隔离作用和解毒作用48

五、金属的转化作用48

六、形态变化48

主要参考文献49

第四章 微生物群体感应系统50

第一节 群体感应的研究历史50

第二节 群体感应的分子机制50

一、革兰阴性菌的群体感应系统51

二、革兰阳性菌的群体感应系统53

三、不同细菌之间的群体感应系统55

第三节 群体感应的生物效应56

一、调控细菌毒力56

二、对宿主的侵袭和定植57

三、调控生物被膜形成57

四、细菌群集运动58

第四节 群体感应的应用58

一、病原菌的诊断58

二、新的抗菌策略59

三、防治生物污染59

四、为合成生物学提供调控模块60

主要参考文献60

第五章 细菌的免疫系统61

第一节 R-M系统61

一、R-M系统的发现61

二、R-M系统的作用方式61

三、R-M系统的分型62

第二节 T-A系统64

一、T-A系统的发现65

二、T-A系统的结构特点65

三、T-A系统的基因家族65

四、T-A系统的类型及其在细菌免疫方面的作用方式66

五、T-A系统预测分析工具67

第三节 Abi系统67

一、Abi系统概述67

二、大肠埃希菌的Abi系统67

三、乳酸乳球菌的Abi系统69

第四节 CRISPR-Cas系统69

一、CRISPR-Cas系统的发现69

二、CRISPR-Cas系统的结构特点70

三、CRISPR-Cas系统的分型70

四、CRISPR-Cas系统的作用方式72

五、CRISPR-Cas系统的检测与分析工具73

主要参考文献74

第六章 病原体相关分子模式与机体的模式识别75

一、病原体相关分子模式76

二、机体的模式识别受体76

三、PAMP在病原体致病中的意义81

主要参考文献83

第七章 细菌的分泌系统85

第一节 Ⅰ型分泌系统86

一、TlSS的组成及功能86

二、TlSS分泌蛋白的特征87

三、TlSS的分泌信号87

四、T1SS的应用88

第二节 Ⅱ型分泌系统88

一、T2SS的组成及功能88

二、T2SS的分泌途径和机制89

三、T2SS的分泌信号89

四、T2SS的研究现状90

第三节 Ⅲ型分泌系统90

一、T3SS的组成及功能90

二、T3SS的分泌机制93

三、T3SS的应用与展望93

第四节 Ⅳ型分泌系统94

一、T4SS的结构和组成94

二、T4SS的分泌信号与效应分子97

三、T4SS与感染性疾病98

第五节 Ⅴ型分泌系统99

一、自转运分泌系统100

二、双伴侣分泌系统101

三、Vc型分泌系统101

四、T5SS的应用与展望102

第六节 Ⅵ型分泌系统102

一、T6SS的发现102

二、T6SS的结构和组成103

三、T6SS的分泌机制104

四、小结与展望105

第七节 Ⅶ型分泌系统105

一、T7SS的发现105

二、T7SS的组成和分泌蛋白106

三、T7SS的分泌机制107

四、T7SS的功能108

五、其他革兰阳性菌的T7SS109

六、小结与展望109

主要参考文献110

第八章 微生物水平基因转移111

第一节 细菌的可移动遗传元件111

一、质粒111

二、噬菌体与噬菌体样的基因转移元件112

三、转座因子115

四、整合子122

五、基因组岛129

第二节 水平基因转移的方式与机制145

一、水平基因转移的方式145

二、水平基因转移的一般步骤152

三、水平基因转移的特点152

第三节 水平基因转移在生物进化中的作用155

一、加快基因组的进化速度155

二、促进细菌表型进化157

三、水平基因转移与趋同进化、趋异进化及返祖遗传158

第四节 水平基因转移的研究方法159

一、序列同源性统计159

二、碱基组成分析159

三、核苷酸编码偏嗜性分析160

四、特殊序列鉴定法160

五、选择压力分析法161

六、种系发生分析161

七、共线性排布分析162

第五节 水平基因转移的障碍163

一、限制修饰障碍163

二、表面排斥164

三、启动子识别障碍164

四、复制障碍164

五、复杂性假说164

六、毒性基因165

七、展望165

第六节 水平基因转移与转基因生物的安全性及生物修复165

一、水平基因转移与基因工程166

二、水平基因转移与污染物降解／修复166

三、生物被膜中水平基因转移及其促成的生物强化作用170

主要参考文献171

第九章 细菌膜囊泡173

一、革兰阴性菌的细胞壁复合体173

二、细菌膜囊泡的产生和组成173

三、人体内感染过程中细菌膜囊泡176

四、膜囊泡功能177

五、实验室膜囊泡的制备180

主要参考文献182

第十章 细菌的纳管系统183

一、纳管的发现183

二、纳管的生物学特征184

三、纳管的形成187

四、纳管的功能187

五、纳管通道与其他细菌交流方式的比较189

六、纳管的生物学意义190

七、未解之谜191

主要参考文献191

第十一章 微生物生物钟系统193

一、生物钟系统193

二、粗糙脉孢菌是生物钟研究的极佳模式生物194

三、粗糙脉孢菌生物钟系统运行的分子机制195

四、核心振荡器的保守性及研究展望197

主要参考文献200

第十二章 微生物生物波及其调控机制201

一、微生物生物波发现过程及其概念201

二、奇异变形杆菌波动生长的现象及其机制初探203

三、波动生长现象的普遍性209

主要参考文献210

第十三章 微生物群落与宿主相互作用211

一、人体各部位的微生物群落特征211

二、微生物群落和人体代谢214

三、微生物群落与免疫系统217

四、前瞻218

主要参考文献219

第十四章 病毒与宿主细胞相互作用的分子基础221

第一节 病毒受体研究进展221

一、病毒受体的本质与特点222

二、病毒吸附蛋白及其与受体的相互作用223

第二节 整合素在病毒感染宿主细胞过程中的作用223

一、病毒利用整合素进入宿主细胞224

二、病毒对宿主细胞整合素表达的影响225

第三节 病毒感染与细胞凋亡226

一、病毒与宿主细胞凋亡的关系226

二、细胞凋亡在病毒致病机理中的作用227

第四节 病毒感染过程中miRNA的调控作用228

一、猴泡沫病毒228

二、禽流感病毒229

三、水泡性口炎病毒229

四、人免疫缺陷病毒230

五、丙型肝炎病毒230

第五节 宿主细胞泛素系统与病毒的相互作用231

一、宿主细胞泛素系统在抗病毒感染中的作用231

二、泛素系统与肿瘤病毒231

三、泛素系统在病毒出芽中的作用232

第六节 Toll样受体介导的抗病毒天然免疫233

一、TLR的分子特征234

二、TLR对病毒的识别234

三、TLR介导的抗病毒免疫信号转导236

第七节 干扰素的抗病毒作用236

一、干扰素的产生236

二、干扰素的性质237

三、干扰素的抗病毒活性237

主要参考文献238

第十五章 病毒工厂的构成及其功能239

一、正链RNA病毒239

二、负链RNA病毒246

三、DNA病毒247

主要参考文献253