　　《海洋生物基因组学概论》是2010年Springer出版社出版的Introduction to Marine Genomics一书的中文译本。本书分9章，概述基因组学方法应用于海洋生物研究领域中的最新进展，每章包含一个特定领域，对该领域做介绍，而且对基因组学方法如何适应该领域研究的特殊需求进行详细说明。本书内容知识前沿，对该领域的研究有极大的参考价值。

前言/序言

前言

基因组学（genomics）可定义为研究基因组（genome）结构、功能与多样性的科学，而基因组则是某一特定生物包含的所有遗传信息的总称。基因组学方法与传统生物学方法的主要差别在于研究的规模，因为基因组学的目标在于广泛分析大量的基因，甚至可能涉及组成基因组的全套基因，而不再局限于一个或少量基因。因此，很难定义传统生物学方法终止和基因组学方法起始的界限，甚至可能暗示这两种方法之间不存在本质的差别。这是一种极端的看法，然而从本书阐明的例子来看，对适用于基因集分析的高通量研究方法的发展诉求，极大地促进技术进步，也导致探索生物学新方法的开发。

基因组学是一门新学科，起始于最初尝试通过测定基因组DNA序列或大量的cDNA序列来获得单个物种的大规模测序数据。早期的测序过程花费昂贵，因此研究者主要将精力集中在包括大肠杆菌（Escherichia coli）、酵母（Saccharomyces cerevisiae）、线虫（Caenorhabditis elegans）、果蝇（Drosophila melanogaster）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）等在内的模式生物上。这些生物大量序列数据的获得促进了其他基因组学研究工具的发展，譬如微阵列系统就可用来分析基因的表达和序列标识的突变体等。

这些早期基因组研究的模式生物并不代表海洋生物，因此对海洋生物的生物学、生态学和演化历史等的研究远远落后于基因组学方法在几种陆地模式生物中的应用程度。近些年来这种状况有所改观，主要基于DNA测序费用的大幅下降以及对大数据分析能力的提高。测序花费的下降不仅使得基因组学方法应用于更多更广的生物种类，而且也开启了包括应用创新性测序方法的宏基因组学和宏转录组学在内的诸多全新的基因组学研究领域。海洋生物学一直处在这些新应用领域的前沿。

基因组学研究方法正广泛应用于解决海洋生物学的众多难题，诸如通过探索海洋生物众多的系统发育多样性来研究发育过程的进化，探讨在全球的地球化学循环中发挥重要作用的海洋生态系统，研发新的生物大分子以及理解重要海洋生态系统之间的生态关联作用。这些领域在探索全球气候变化时发挥越来越重要的作用。

本书的目标是概述基因组学方法应用于海洋生物学研究领域中应用的最新进展。每章包含一个特定领域，对该领域做一个介绍，而且对基因组学方法如何适应该领域研究的特殊需求进行详细说明。最后一章探讨基因组学技术在实际应用中的问题，重点探讨生物信息学方面面临的挑战。本书多个章所涉及的研究领域还将在“海洋生物基因组学进展”系列丛书（the Advances in Marine Genomics book series）中开展进一步的探讨。

第1章探讨基因组学技术如何应用于探索和检测海洋环境中的生物多样性。考虑到全球气候加速变化，全球气温变暖越来越影响诸多重要的海洋生态系统，本章将重点讨论海洋中生物多样性是如何构成生态系统，以及这些不同等级层次的生态系统之间相互影响的重要性。在研究生物多样性时，基因组学方法将从分类层次、基因水平和功能水平三个层面来描述。

第2章探讨快速发展的宏基因组（或称环境测序），其序列分析方法应用于几个或多个物种构成的群落而非单个孤立的个体。宏基因组学将作为一门新学科来描述，重点提及在海洋生态系统中的重要作用。本章重点阐明宏基因组学方法的创新特性，特别是能对生态系统提供全球视野，并可提供描述不能在实验室中培养的生物方法。对近来研发的宏转录组学和宏蛋白质组学等方法也展开了讨论。本章给新近进入这个领域的研究人员提供了一些有用的建议。

第3章讨论基因组学方法在群体水平上研究海洋生物的最新应用。从DNA和RNA水平来探讨，前者可阐述诸如生物多样性的测度、物种疆界的勘察和物种漂移的评估等问题，后者可提供信息以说明通过基因表达的选择过程或调控来适应特殊的栖息地。一个物种对环境干扰的适应能力信息将对预测气候变化或其他人为因素的效应至关重要。本章先对可用于在DNA和RNA水平上进行分析的可行性方法做一综述，接着讨论这些工具对研究问题的相对优点，最后通过一些例子来说明基因组学方法如何用来解答海洋环境中群体结构和动态变化与生态系统等问题。

接下来的两章将集中探讨基因组学对多细胞生物研究的影响。第4章讲述基因组学方法已用于促进对多细胞生物系统发生的理解。早期对多细胞生物进化历史的推演，只是基于形态学与发育特征，但是由于曾经复杂的世系出现形态简化，以及用于计算和评估这种特征的方法存在内在难度等原因，因此，推演很容易出现错误。随着基于基因的系统进化分析方法的引入，这个研究领域发生了翻天覆地的变革，从而形成了所谓的动物系统发育的“新视野”，但多细胞生物的诸多关系方面还是未知或相互矛盾的。现在不少科学家正在应用基于更全面的基因组规模的大数据系统基因组学方法，来阐述这些科学问题。本章描述基因组信息是如何用于系统基因组学研究，并举了一些由这些方法产生重要进展的例子（譬如近来对脊索动物进化关系的重新评估）。海洋生物基因组学概论下载 mobi epub pdf txt 电子书格式