Genomes 5（基因體 第5版）

引用

Brown, T. A. (2023). Genomes 5 (5th ed.). CRC Press.

章節概要

全書共十八章，分四個部分，約548頁。出版方說明，與前幾版一樣，全書先講技術，再講基因組的解剖結構，然後講基因組功能，最後講基因組的演化；每章末附有簡答題和深入的習題。

第一部分 基因組如何被研究（第1–6章）：基因組、轉錄組和蛋白質組；研究DNA；基因組作圖；基因組測序；基因組註釋；確定基因功能

開篇先介紹基因組、轉錄組和蛋白質組，隨後轉入方法：DNA的操作、作圖、測序、基因組註釋以及基因功能的確定。簡介指出，測序與組裝現已包含長讀長測序，註釋強調全基因組範圍的RNA定位，確定基因功能的方法中包括CRISPR-Cas9和GWAS。

第二部分 基因組的結構（第7–9章）：真核生物核基因組；原核生物與真核細胞器的基因組；病毒基因組與可移動遺傳元件

三章介紹基因組的主要型別：真核生物核基因組，原核生物基因組連同真核細胞器基因組，以及病毒基因組和可移動遺傳元件。出版方稱這些章節建立在第一部分各項技術所獲知識的基礎上。

第三部分 基因組如何表達（第10–14章）：進入基因組；DNA–蛋白質相互作用在基因組表達中的作用；轉錄組；蛋白質組；細胞與生物體背景下的基因組表達

表達在整個基因組的層面上講解。據簡介，重點是DNA包裝、表觀基因組修飾、DNA結合蛋白、非編碼RNA、調控序列和蛋白質–蛋白質相互作用對全基因組的影響，隨後是轉錄組和蛋白質組，以及細胞和生物體中的表達。簡介還提到代謝組學和系統生物學的例子。

第四部分 基因組如何複製與演化（第15–18章）：基因組複製；重組與轉座；突變與DNA修復；基因組如何演化

最後一部分講複製、重組與轉座、突變與修復，以基因組演化收尾。出版方列出的末章主題包括表觀基因組的演化、用基因組學研究人類演化，以及用群體基因組學推進植物育種。

核心概念

第一部分：方法（第1–6章）

• 基因組、轉錄組和蛋白質組：第1章介紹的三個層面的生物資訊。
• 作圖與測序：第3章和第4章分別講作圖和測序，後者包括長讀長DNA測序。
• 基因組註釋與基因功能：第5、6章，包括RNA定位、CRISPR-Cas9和GWAS。

第二、三部分：結構與表達（第7–14章）

• 基因組的結構：真核核基因組、原核基因組、細胞器基因組和病毒基因組，以及可移動遺傳元件。
• 表觀基因組與DNA–蛋白質相互作用：見第10–11章的標題和出版方對全基因組表達調控的描述。
• 轉錄組與蛋白質組：在第12、13章中作為獨立的研究物件。

第四部分：複製與演化（第15–18章）

• 重組與轉座：第16章。
• 突變與DNA修復：第17章。
• 基因組演化：第18章。

評析

優點

• 清晰的四部分結構。 出版方強調全書分四個部分以便查閱，目錄也印證了這一點：方法、結構、表達，然後是複製與演化。
• 先方法後結果。 把作圖、測序、註釋和功能研究方法放在前面，使讀者在閱讀基因組結構與表達各章時，能結合資料是如何獲得的來理解。
• 涵蓋各類生物。 簡介稱涵蓋病毒、細菌、真菌、植物和動物，包括人類和其他人科動物；目錄中細胞器基因組和病毒基因組各有專章。
• 自帶練習。 每章末附簡答題和深入習題；出版方稱約548頁中有546幅彩圖。出版方頁面引用的評論稱其是理解基因組的優秀資源（Ian Gonzales，耶魯醫學院），並稱它很好地描述了不斷擴充套件的基因組學領域（Tony Reynolds，《The Biologist》）。

局限

• 是基因組學，而非經典遺傳學。 目錄中沒有孟德爾雜交或群體遺傳學的章節；需要這些內容的讀者應先讀或同時讀一本通用遺傳學教材。
• 預設先修知識。 本站列出的先修為遺傳學入門課程和基礎分子生物學；出版方推薦本書用於以基因組和基因組學為主題的高年級課程。
• 快速變化的領域。 出版方強調引用了2020年代的研究，這也意味著測序和註釋等方法章節比複製與修復各章更容易過時。

在課程中的定位

在遺傳學書單中，《Genomes 5》是側重基因組學的教材。《Genes: A Very Short Introduction》和《Introducing Genetics: From Mendel to Molecules》是初次接觸的讀物，後者從孟德爾實驗和染色體講起。《Introduction to Genetic Analysis》和《Principles of Genetics》是更完整的教材，把經典遺傳與分子和基因組分析聯絡起來，通常是在讀Brown之前學習雜交、作圖和基因作用的地方。《Principles of Population Genetics》是另一本偏理論的教材，講等位基因頻率如何變化；它與第18章的基因組演化互補，但不能替代。

讀Brown宜在一本通用遺傳學教材之後，作為第二或第三門遺傳學課程；若課程圍繞基因組組織，也可與分子生物學教材同時閱讀。

如何使用本書

適合已修遺傳學入門課程、瞭解DNA結構、轉錄和翻譯基礎，並學習基因組與基因組學課程的學生。

• 核心： 按順序讀第一、二部分（第1–9章）。它們闡明瞭後文所預設的方法和基因組型別。
• 表達與複製： 第三部分（第10–14章）最好在分子生物學課程之後閱讀；第14章把全基因組視角拉回到細胞和生物體。第四部分（第15–18章）可按順序或有選擇地閱讀，以第18章作為總結。
• 選讀： 基因組分析課程可集中讀第2–6章和第18章；基因調控課程可集中讀第10–14章。
• 練習： 先做每章的簡答題，再嘗試深入習題。