박테리아 분자 유전학

책 소개

머리말 두 명의 새로운 저자가 추가되어 박테리아 분자 유전학 제 4판이 크게 개정되었으며 몇 가지 새로운 섹션이 추가 되었습니다. 우리는 책의 페이지를 늘리지 않고 작업을 시도했습니다만, 책의 길이는 700 페이지가 넘었습니다. 제 4판은 장의 수와 순서가 이전 판과 동일하지만 많은 주제가 보다 현대적인 관점을 반영하기 위해 일부의 장과 섹션을 통합하거나 옮겨졌습니다. 현재 사용 가능한 방법들을 이용하여 현대 박테리아 유전학에서 어떻게 접근하는지를 보다 정확하게 전달하려 하였으며, 새로운 자료를 제공하기 위한 공간을 만들기 위해 교과서로서 불필요하게 자세히 묘사된 부분에 대한 설명을 요약하거나 통합하고 삭제하였다. 제 1 장에서는 DNA 구조, DNA 복제 및 염색체 분리에 대하여 박테리아에서의 정상적인 DNA 복제를 진행하는 과정에서 일반적으로 발견되는 장애물을 통하여 복제가 진행되는 과정을 이해할 수 있도록 업데이트하고 확대하였으며 수리 및 복구에 관련된 일부의 내용은 이후의 장으로 옮겼습니다. DNA 복제 후 염색체의 효율적인 처리와 조직화를 위해 수많은 세포과정이 어떻게 조율되는지에 대한 새로운 정보들이 1장에 많이 포함되었다. 저자들은 구조에서 숨겨진 염기서열이 박테리아에서 정교한 게놈 안정화를 위한 염색체의 수리, 분리, 포장 및 펌핑을 돕는 다양한 시스템을 어떻게 이끌어 내는지에 대하여도 언급하였다. 박테리아 유전자 발현을 다루는 제 2장에서는 번역섹션과 전사섹션을 동일한 순서로 재구성하였습니다. 그것은 번역의 개시로 시작하여 유전코드가 먼저 오는 관례적인 순서를 따르기 보다는 신장 후에 종결을 논의하였는데, 이유는 대부분의 학생들이 이미 번역과 유전자 암호에 노출되어 있기 때문에 이러한 순서가 더 합리적이라고 판단했습니다. RNA 분해에 대한 더 많은 정보가 2장에 포함되었으며 유전자 조절에 대한 섹션은 12장으로 옮겨졌으며, 단백질 수송섹션은 2장에서 14장으로 이동하였고, 단백질 추출과 관련된 항목은 다른 섹션에 통합되었다. 3장의 박테리아 유전학적 분석은 이제 역사적인 접근을 많이 배제하였으며, 관례적인 유전분석의 검토에서 시작하여 3판과 같이 박테리아 유전분석과 대조하는 대신에, 학생들이 일반적인 유전학에 대한 지식을 가지고 있다고 가정하고 박테리아 유전분석을 시작하였다. 또한, 현장 특이적 돌연변이 유발, 재조합 등 최근에 개발된 방법들은 별도의 섹션에 넣는 대신에 유전자 정보에서 사용할 수 있는 모든 방법을 텍스트 전체에 걸쳐 통합 분석하였다. Hfr에 의한 매핑에 대한 논의는 함축하여 옮겼는데, 이유는 많은 사람들이 박테리아의 유전자지도를 만드는 힘든 작업을 수행하지 않을 가능성이 높기 때문이다. 상대적으로 용이한 DNA 시퀀싱으로 Hfr 매핑 보다는 시퀀스의 직접 비교를 통해서 시퀀싱된 게놈의 변이에 돌연변이를 배치할 수 있으며, 형질도입과 형질전환 (electroporation 포함)은 유전자 조작에 광범위하게 사용되므로, 이에 대한 사용법은 상세히 다루었다. 4장은 생물학 모델의 작업을 실험실 환경에서 플라스미드가 일반적으로 어떻게 사용되는지에 대한 정보와 함께 유전자 분할시스템에 대한 이해를 높일 수 있도록 업데이트되었다. 제 5장은 접합요소의 복잡한 구성과 접합에 대한 발전을 설명하고, 박테리아 게놈에서 접합요소를 통합하는 중요한 역할에 대하여 업데이트되었다(초고균의 요소들 중 하나에 중점을 두었다). 6장은 서로 다른 변환시스템 간의 유사점과 차이점에 중점을 두었고, 박테리오파지가 포함된 7장과 8장은 새로운 자료가 추가되어 업데이트 되었다. 파지 유전체학의 일부 하이라이트는 CRISPR을 포함한 파지방어 메카니즘과 마찬가지로 다루어지게 된다. 파지(phage) 용해에 대한 섹션은 파지 디스플레이의 텍스트 상자와 마찬가지로 현재 사용중인 일부 기능을 추가하여 확장하였으며, lysogenic 파지와 유전자 Island 사이의 상호작용은 업데이트되었는데 예를 들면, lysogenic 파지를 사용하여 단백질 - 단백질 상호작용(protein-protein interactions)을 감지하는 것과 같은 최근에 개발된 기술을 언급했다. 전이요소와 현장 특이적 재조합을 다루는 제 9장은 이러한 요소들의 기본적인 분자 생물학을 명확하게 업데이트되었으며, 오늘날 실험실에서 어떻게 사용되는지를 설명하는 섹션도 포함되어 있다. 10장에서는 복제하는 동안에 주형 DNA의 중단에서 발생하는 DNA 이중가닥절단의 수리에 동종 재조합의 역할을 강조하기 위해 재구성되었으며 상동성 재조합의 역할은 과정과 진화의 토대를 설명하고 DNA 복제와 협력하는 과정이 어떻게 작용하는지를 설명하였다. 생명의 모든 영역에서 발견되는 시스템을 사용하여 여러 종류의 박테리아에 있는 DNA 이중가닥줄기가 어떻게 복구되는지에 대한 포괄적인 치료법도 포함되어 있다. 11장은 SOS 반응이 있는 박테리아에서 발견되는 여러 DNA 중합효소의 조절에 대한 이해를 넓히는 것을 포함하여 수리분야의 많은 발전에 대해여도 업데이트되었다. 제 12장은 개별 유전자와 오페론의 조절 메커니즘에 초점을 맞추어 재구성되었으며, 13장은 이러한 메커니즘을 활용하는 글로벌 규제 시스템의 사례에 주로 초점을 맞추었다. 12, 13장에 걸쳐서 전사후(posttranscriptional)조절에 더 중점을 두고 있으며, 초고균(Bacillus subtilis)과 대조를 이루는 대장균의 세계적인 조절 메커니즘에 대하여도 언급되었다. 14장은 이번에 가장 많이 변경되었을 것이다. 여기에는 Sec 및 Tat 시스템뿐만 아니라 그람-음성(즉, Proteobacteria) 및 그람-양성(즉, Firmicutes) 박테리아의 분비시스템을 포함한 단백질 배출에 대한 전체적인 토론이 포함되어 있다. 가장 주목할만한 것은 세포벽 합성과 세포분열들의 조절뿐만 아니라 세포골격 필라멘트의 진화에 대한 것들과 박테리아 세포생물학에 대한 새로운 섹션이 포함되어 있으며, 이들의 연구에 대한 모델 시스템으로 Caulobacter crescentus의 사용을 소개한다. 14 장은 초고균(B. subtilis)에서 포자를 채우는 것으로 끝나는데 아마도 가장 잘 이해할 수 있는 박테리아 발달 시스템이 될 것이다. 이전 버전에서와 같이 박테리아 분자 유전학 저술에 기여한 대부분의 연구원들의 이름은 언급하지 않았습니다. 특정한 실험(예 : Meselson and Stahl 또는 Luria and Delbru¨ck), 모델(예 : Jacob and Monod) 또는 구조(예 : Watson and Crick)와 관련된 영역에서 아이콘으로 된 이름만 포함시켰다. 다시 얘기하지만, 우리는 다양한 방식으로 우리를 도운 수많은 사람들에게 빚을 지고 있습니다. 일부는 우리의 요청에 따라 책을 읽고 귀중한 제안을 하기도 했습니다. 이 책으로 학생들을 가르치기 위해 교재로 사용했던 일부 사람들은 자신 또는 학생들에게 좀더 유용하게 사용할 수 있는 방법을 제시하였으며, 또 다른 사람들은 사실과 다른 오류나 누락오류를 발견하고 사실을 확인할 수 있는 참고문헌을 알려 주었습니다. 이 외에도 수많은 분들이 도움을 주었는데 일일이 언급할 수 없음을 이해하기 바랍니다. 첫번째 판부터 3판에서와 마찬가지로, ASM Press의 전문가들과 함께 일하는 것이 큰 즐거움이었으며, 제프 홀트 메이어(Jeff Holtmeier) ASM press의 이사는 우리가 4번째 판을 준비하는 것을 도왔습니다. 그리고, 전체 프로젝트를 조정한 제작 담당 매니저(Product Manager)인 Kenneth April와 계속 협력하고 있습니다. 우리는 또한 처음 세 판을 함께 직업했던 전문가 두 명과 다시 일할 수 있는 것은 행운이었다; 이 책의 표지를 디자인한 수잔 브라운 슈미들러(Susan Brown Schmidler); 표지그림을 만든 Terese Winslow; 본문을 편집한 Elizabeth McGillicuddy에게 특별히 고마움을 표합니다. Larry Snyder Joe Peters Tina Henkin Wendy Champness

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