[edubt]发育遗传学原理

发育遗传学的重要专著 ———评 “Principles of Developmental Genetics” （ 枟发育遗传学原理枠） 孟安明 （清华大学生物科学与技术系 ，北京 ，１０００８４ ，E唱mail ：mengam＠ mail畅 tsinghua畅edu畅cn） 生物个体的发育十分复杂 ，充满了神秘之感 ，也吸引着很多科学家投身其中 。大约 ３０年之前 ，对个体发育的研究主要还局限于细胞 、组织和个体水平 。 ２０ 世纪 ７０ 年代 DNA重组技术的出现 ，带动了整个生命科学的快速发展 ，发育学方面的研究也在分子 水平上展开 ，进入了快车道 。特别是最近 １０年 ，科学家们已阐明了脊椎动物多个发育 过程的分子机理 。今天我们已经知道 ，许多的信号通路 、众多的基因按设定的程序执行 功能 ，从而控制着个体逐渐发育 ；基因功能的异常或信号通路的紊乱会导致人类出生缺 陷和疾病 。 事实上 ，分子生物学的出现 ，逐渐打破了生命科学领域中传统的分支学科间的分隔 状态 ，形成了各学科相互交叉 、渗透的新局面 。例如 ，发育生物学与遗传学 、细胞生物 学 、分子生物学 、进化生物学等业已存在密不可分的关联 ，有时就很难将某项研究归入 某一学科 。发育遗传学就是这样一门交叉学科 ，它主要研究基因如何控制和调节生物个 体的发育 。 近年来 ，我国在发育遗传学领域的研究取得了一批重要成果 ，整体研究水平提高很 快 。比如 ，我国已经建立了小鼠 、斑马鱼 、果蝇 、水稻 、拟南芥等模式动植物的遗传资 源库和技术平台 ，发现了一些调控胚胎发育 、个体生长的重要基因和机理 ，成果发在 Nature 、 Science等国际顶尖学术刊物上 ；克隆了一批人类遗传疾病的致病基因 ；在干 细胞生物学 、进化遗传学等研究方向上也取得了世界公认的成果 。比较遗憾的是 ，我国 目前还没有出版发育遗传学的中文教材或比较系统的专著 。 由美国乔治华盛顿大学 Sally A畅Moody 主编的 枟发育遗传学原理枠 是发育遗传学 领域中最新的一本专著 ，该书由数十位活跃在发育遗传学领域的一流专家参与撰写 ，内 容非常丰富 ，囊括了各方面的最新研究进展 。该书由五篇 （四十四章） 组成 ，可以重新 归纳为三大部分 。第一部分重点介绍当今发育遗传学研究中所用到的新技术 、新及 其成果 ，同时还介绍了基于基因组表达数据的脊椎动物发育进化 ，以及常用模式动物及 其与人类出生缺陷和疾病研究的相关性 。第二 、第三部分主要是按照动物胚胎发育的时 序和组织器官划分章节 。第二部分主要介绍动物胚胎早期发育过程中的细胞命运决定 、 胚轴确定 、胚层的形成和分化 、细胞运动与形态构建 。第三部分重点介绍外胚层 、中胚 层和内胚层来源的组织和器官的发生和形成机制 。 该书的特点之一是丰富 。从发育生物学的角度看 ，该书涉及了主要的发育生物 学内容 ，如生殖细胞发育 、胚层诱导 、前后轴线和背腹轴线的形成和分化 、原肠作用 、 神经诱导和神经元的分化 、神经嵴细胞发育 、视网膜发育 、内耳发育 、牙发育 、心血管 系统发育 、骨骼发育 、生殖腺发育 、肢体发育 、肺系统发育 、胰腺发育 、肝发育 、干细 胞生物学 、发育进化等等 ；从遗传调控角度来看 ，该书涉及到多种主要的信号通路 ，如 Wnt 、 TGFβ 、 BMP 、 FGF 、 SHH 、 Delta唱Notch 、 Ephrin唱Eph 、视黄酸 （RA ） 等信号 通路 ，还介绍了一些重要的转录调控因子及其调控网络 。因此 ，不仅发育生物学和遗传 学领域的工作者可以从书中获取知识 ，其他许多领域如细胞生物学 、肿瘤学等相关领域 的研究人员也能够获得有价值的数据资料 。 该书的第二个特点是前沿性 。各章节力图从基因调控网络的角度阐述相应组织或器 官的发育 ，整合了大量的最新研究进展 ，从引用许多 ２００６年 、 ２００７年发表的文献即可 见一斑 。撰写人员是在科研一线工作的研究人员 ，对前沿把握准确 、理解透彻 。例如 ， 第五章中 ，作者总结了 ３０余个与染色质重塑相关基因的突变对小鼠发育的影响 ；一些 章节还介绍了非编码小 RNA （microRNA ） 在发育中的作用 。某些器官发育的分子机 理迄今所知甚少 ，在一般的教科书或专著中鲜有详细介绍 ，但从该书中就可获得相关的 最新知识 ，如牙的发育 、内耳的发育 、肝脏的发育 、肠干细胞生物学等 。 该书的第三个特点是注重发育过程和机理的普遍性和特异性 。从低等的无脊椎动物 到人 ，一些发育程序是相同或类似的 ，但不同物种也有一些特殊的发育程序 ，在发育调 控的分子机理上也是如此 。该书的各章节相当注意介绍相关发育过程和调控机理在不同 物种上的保守性和特异性 。 该书的第四个特点是理论与应用的联系 。模式动物的最大优势是可以直接对基因组 中的基因进行遗传修饰 ，并进行相应的分子机理研究 。该书的许多章节都尽可能地将模 式动物上获得的知识与人类出生缺陷和疾病相联系 ，使得从事基础和临床科学的读者均 可受益 。 此外 ，每章正文中涉及的主要内容都标明了引用文献的出处 ，结尾处列出了这些参 考文献 ，显示了写作的严谨性 ，也方便读者精读相关文献 。许多章的末尾列出了有关的 网络资源 ，方便读者查找信息 。每章之后还附有一些专用名词的解释 ，对读者学习和理 解发育遗传学很有帮助 。 该书适合作为研究生课程的教科书或参考书 ，对于从事发育生物学 、遗传学 、细胞 生物学 、进化生物学 、干细胞生物学 、基础医学和临床医学的教学和科研人员都有重要 的参考价值 。