目次

PART 1　歴史
　chapter 1　メンデルの見た世界
　　メンデルの発見
　　遺伝の染色体説
　　遺伝子の連鎖と交差
　　染色体地図の作成
　　変異による遺伝的変動の起源
　　遺伝子の実体と働き方についての初期の考察
　　遺伝子とタンパク質の関係を探る予備的試み
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 2　核酸が遺伝情報を伝える
　　Averyの爆弾宣言：DNAが遺伝的特異性を担っている
　　二重らせん
　　DNAは4種類のヌクレオチドの配列によって遺伝情報を伝える
　　セントラルドグマ
　　タンパク合成の向きの解明
　　ゲノミクスの時代
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
PART 2　巨大分子の構造と研究
　chapter 3　強弱の化学的相互作用の重要性
　　化学結合の特徴
　　自由エネルギーの概念
　　生物系における弱い結合
　　高エネルギー結合
　　エネルギーを供給する分子は，熱力学的に不安定である
　　酵素が生化学反応における活性化エネルギーを低くする
　　生体分子の自由エネルギー
　　生合成反応における高エネルギー結合
　　基の転移反応における前駆体の活性化
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 4　DNAの構造
　　DNAの構造
　　DNAの位相幾何学
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 5　RNAの構造と多様性
　　RNAはリボースとウラシルを含み，通常は一本鎖である
　　RNA鎖はところどころで折り返して，DNAのA型に似た二重らせんを局所的につくる
　　RNAは折りたたまれて複雑な三次構造をとることがある
　　ヌクレオチドの置換と化学的精査を組み合わせてRNA構造を予測する
　　小分子に結合するRNAを方向性をもつ選別法により選択する
　　酵素として働くRNAもある
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 6　タンパク質の構造
　　基本
　　水の重要性
　　タンパク質の構造には4つの階層がある
　　タンパクドメイン
　　アミノ酸配列から三次元構造まで
　　タンパク質のコンホメーション変化
　　特異的な分子認識物質としてのタンパク質
　　酵素：触媒としてのタンパク質
　　タンパク質の活性調節
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 7　分子生物学の研究技術
　　核酸：基本的な方法
　　ゲノミクス
　　タンパク質
　　プロテオミクス
　　核酸－タンパク質相互作用
　　文献
　　章末問題
PART 3　ゲノムの維持
　chapter 8　ゲノム構造，クロマチン，ヌクレオソーム
　　ゲノム塩基配列と染色体の多様性
　　染色体の複製と分離
　　ヌクレオソーム
　　クロマチンの高次構造
　　クロマチン構造の調節
　　ヌクレオソームの形成
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 9　DNAの複製
　　DNA合成の化学
　　DNAポリメラーゼの反応機構
　　複製フォーク
　　DNAポリメラーゼの専門化
　　複製フォークでのDNA合成
　　DNA複製の開始
　　結合と解きほぐし：イニシエータータンパクによる複製起点の選択と活性化
　　複製の終了
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 10　DNAの変異性と修復
　　複製の誤りと修復
　　DNA損傷
　　DNA損傷の修復と許容
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 11　分子で見る相同組換え
　　よくある二本鎖DNA切断が相同組換えを起こす
　　相同組換えのモデル
　　相同組換えのタンパク装置
　　真核生物の相同組換え
　　接合型の切り替え
　　相同組換え機構の遺伝的影響
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 12　DNAの部位特異的組換え，および転位
　　保存型部位特異的組換え
　　部位特異的組換えの生物にとっての意味
　　転　位
　　転位因子とその調節の例
　　V(D)J 組換え
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
PART 4　ゲノムの発現
　chapter 13　転写のしくみ
　　RNAポリメラーゼと転写周期
　　細菌の転写周期
　　真核生物での転写
　　RNAポリメラーゼIとIIIによる転写
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 14　RNAスプライシング
　　RNAスプライシングの化学
　　スプライソソーム
　　スプライシングの過程
　　スプライシングの変種
　　選択的スプライシング
　　エキソンの混ぜ合わせ
　　RNAの編集
　　mRNAの輸送
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 15　翻訳
　　メッセンジャーRNA
　　運搬RNA
　　アミノ酸のtRNA への結合
　　リボソーム
　　翻訳の開始
　　翻訳の伸長段階
　　翻訳の終結
　　翻訳の調節
　　翻訳に依存したmRNAの調節とタンパク質の安定性
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 16　遺伝暗号
　　暗号は縮重している
　　遺伝暗号の3つの規則
　　サプレッサー変異は同一遺伝子に生じることも異なる遺伝子に生じることもある
　　暗号はほぼ全生物で共通である
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 17　生命の起源と初期の進化
　　いつ生命が地球上で誕生したか
　　前生物的な有機化学では何を基礎としているのだろう
　　生命はRNAワールドから進化したのだろうか
　　自己複製リボザイムは定向進化によって生まれうるだろうか？
　　ダーウィン進化は自己複製原始細胞を必要とするか
　　生命は地球上で誕生したのか
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
PART 5　調節
　chapter 18　原核生物の転写調節
　　転写調節の原理
　　転写開始の調節：原核生物に見られる例
　　λファージの場合：重層的調節機構
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 19　真核生物の転写調節
　　酵母から哺乳類まで保存された転写調節機構
　　真核生物の活性化因子はタンパク複合体を遺伝子によび寄せる
　　信号の統合と組み合わせによる制御
　　転写抑制因子
　　信号伝達と転写調節タンパクの制御
　　ヒストンとDNAの修飾による遺伝子“サイレンシング”
　　エピジェネティックな遺伝子調節
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 20　調節RNA
　　細菌で見られるRNAによる調節
　　調節RNAは真核生物に広く行きわたっている
　　miRNA分子の合成と機能
　　短鎖RNAによる遺伝子発現のサイレンシング
　　長鎖非翻訳RNAとX染色体の不活性化
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 21　発生と進化の過程での遺伝子調節
　　発生過程で特定の遺伝子群の発現を細胞に指示する3つの方法
　　遺伝子発現に差違をもたらす3 つの方法の例
　　ショウジョウバエの胚発生の分子生物学
　　ホメオティック遺伝子群：重要な発生調節遺伝子群
　　ゲノム進化とヒトの起源
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
　chapter 22　システム生物学
　　調節回路
　　自己調節
　　双安定性
　　フィードフォワードループ
　　振動回路
　　まとめ
　　文献
　　章末問題
PART 6　付録
　appendix 1　モデル生物
　　バクテリオファージ
　　細菌
　　出芽酵母Saccharomyces cerevisiae
　　シロイヌナズナArabidopsis thaliana
　　線虫Caenorhabditis elegans
　　キイロショウジョウバエDrosophila melanogaster
　　ハツカネズミ（マウス）Mus musculus
　　文献
　appendix 2　章末問題の解答
索引