Identification of Microorganisms by Mass Spectrometry

Identification of Microorganisms by Mass Spectrometry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley-Interscience
作者:Charles L. Wilkins
出品人:
页数:376
译者:
出版时间:2005-12-2
价格:USD 155.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471654421
丛书系列:
图书标签:
  • Mass spectrometry
  • Microbiology
  • Microorganism identification
  • Bacterial identification
  • Fungal identification
  • Proteomics
  • MALDI-TOF MS
  • Clinical microbiology
  • Diagnostic microbiology
  • Molecular diagnostics
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具体描述

This work takes a multidisciplinary approach to understanding the fundamentals of mass spectrometry for bacterial analysis. From chemotaxonomy to characterization of targeted proteins, "Identification of Microorganisms by Mass Spectrometry" provides an overview of both well-established and cutting-edge mass spectrometry techniques for identifying microorganisms. A vital tool for microbiologists, health professionals, and analytical chemists, the text is designed to help scientists select the most effective techniques for use in biomedical, biochemical, pharmaceutical, and bioterror defense applications. Since microbiological applications of mass spectrometry require a basic understanding of both microbiology and analytical chemistry, the editors have incorporated material from both disciplines so that readers from either field will come to understand the necessary principles of the other. Featuring contributions from some of the most recognized experts in both fields, this volume provides specific examples of fundamental methods as well as approaches developed in the last decade, including: Metastable atom bombardment pyrolysis mass spectrometry; Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI); MALDI time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) of intact bacteria; High-resolution; Fourier transform mass spectrometry (FTMS); Electrospray ionization (ESI) mass spectrometry. "Identification of Microorganisms by Mass Spectrometry" represents the most comprehensive and up-to-date work on the topic currently available. It is liberally illustrated with figures and tables and covers every aspect of spectrometric identification of microorganisms, including experimental procedures, various means of sample preparation, data analysis, and interpretation of complex mass spectral data.

现代微生物学前沿:分子生物学方法在微生物鉴定中的应用 图书简介 本书旨在为微生物学、生物技术、食品科学、环境科学以及临床诊断领域的科研人员、技术人员和高级学生提供一个全面而深入的指南,探讨如何运用当前最尖端、最精准的分子生物学技术,实现对各类微生物的高效、快速、可靠的鉴定。在当今对微生物多样性、致病性、功能性需求日益增长的背景下,传统的基于培养和形态学的鉴定方法已逐渐显露出其局限性。本书聚焦于那些能够穿透微生物细胞壁的限制,直达核酸和蛋白质层面的革命性技术,从而构建一套完整的现代微生物鉴定技术体系。 第一部分:微生物鉴定的范式转变与基础理论 本部分首先回顾了微生物学鉴定历史的演变,从早期的柯赫法则、生化反应测试,到分子生物学方法的引入所带来的根本性变革。我们深入探讨了微生物分类学(Taxonomy)的最新进展,特别是真核生物域、细菌域和古菌域内部的系统发育关系,强调了基于分子标记的“基因分类学”与传统分类学的整合。 核心内容包括: 1. 微生物遗传物质的结构与多样性: 详细介绍了细菌和古菌的基因组特征,如GC含量分析的重要性、质粒和噬菌体DNA的鉴定意义。对于真菌和原生生物,则侧重于线粒体DNA和核糖体DNA(rDNA)的结构特点。 2. 核酸提取与纯化的优化策略: 针对不同样本类型(如土壤、水、血液、生物被膜)的复杂性和微生物细胞壁的抗裂解性,本书提供了从样本预处理到高纯度核酸获得的详尽操作流程和故障排除指南。特别关注了从低丰度或休眠微生物中提取高质量DNA/RNA的技术。 3. 分子鉴定的理论基石: 系统阐述了聚合酶链式反应(PCR)的原理,包括热循环动力学、引物设计原则(强调特异性和退火温度的精确计算),以及实时荧光定量PCR(qPCR)在微生物绝对定量中的应用。 第二部分:基于核酸序列的精准鉴定技术 本部分是本书的核心,详细介绍了目前行业内公认的“金标准”鉴定技术,并探讨了其在新兴领域的拓展应用。 1. 16S/18S rRNA基因测序的深度解析: 深入剖析了核糖体RNA基因(rRNA gene)作为通用分子标记的优势(高保守性和高变区)。内容涵盖了从PCR扩增、测序(Sanger法与高通量测序的对比)、到生物信息学分析的完整流程。重点讲解了如何利用多位点测序(Multilocus Sequence Typing, MLST)和核心基因组分析(Core Genome MLST, cgMLST)实现菌株级别的分辨率。 2. 全基因组测序(WGS)在微生物学中的革命: 详细介绍了二代(Illumina)和三代(PacBio/Oxford Nanopore)测序技术在微生物鉴定中的优势。不仅用于物种鉴定,更侧重于功能基因的挖掘、耐药性基因(ARGs)的快速筛查、毒力因子(Virulence Factors)的识别以及微生物群落结构(Metagenomics)的解析。 3. 宏基因组学(Metagenomics)的应用与挑战: 阐述了宏基因组学如何绕过培养的限制,直接研究复杂生态系统中微生物的组成和潜力。内容涵盖了基于靶向基因(Targeted Sequencing)和全基因组片(Shotgun Sequencing)的差异化应用,以及数据处理中如何应对高度复杂的序列数据和背景噪音。 第三部分:基于蛋白质和代谢产物的快速鉴定方法 虽然核酸技术占据主导地位,但基于蛋白质组学和代谢组学的技术在快速、功能性鉴定方面仍具有不可替代的价值。 1. 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的深度应用: 本部分将重点放在MALDI-TOF MS在临床微生物学和工业微生物学中的实际操作和数据解读。详细描述了其原理——通过分析细胞内独特的蛋白质指纹图谱(主要是核糖体蛋白质)实现快速鉴定。内容包括标准操作流程(SOPs)、标准菌株的建立、数据库的选择与维护,以及如何应对非典型分离株的鉴定难题。 2. 免疫学鉴定技术的新进展: 涵盖了荧光原位杂交(FISH)在原位快速定位和鉴别特定菌群的应用,以及基于单克隆抗体库的高通量筛选技术。 3. 代谢指纹图谱(Metabolic Fingerprinting): 探讨了利用高分辨核磁共振(NMR)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术,分析微生物群落或单一菌株产生的代谢产物,用以辅助鉴定、区分表型相似的菌株或监测发酵过程。 第四部分:生物信息学与数据整合 现代微生物鉴定的瓶颈往往在于数据分析而非数据获取。本部分专门为读者提供了实用的生物信息学工具箱和数据整合策略。 1. 序列比对与系统发育树构建: 详细指导读者使用如BLAST、Clustal Omega等工具进行初步比对,并深入讲解如何使用MEGA、RaxML等软件构建可靠的系统发育树,评估鉴定结果的统计学可靠性。 2. 数据库管理与注释: 介绍NCBI、EBI、KEGG、UniProt等核心公共数据库的使用技巧,以及如何利用专用数据库(如Archaea/Bacteria Taxonomical DBs)进行精确的物种注释。 3. 多组学数据的整合分析: 讨论将WGS数据、蛋白质组数据和代谢数据进行整合分析(Multi-omics Integration)的必要性,以期获得对微生物“是什么”和“能做什么”的全面认知。 结论与展望 本书最后总结了当前微生物鉴定技术面临的挑战,如标准物质的缺乏、新型培养困难菌株的鉴定瓶颈,并展望了人工智能(AI)在图像识别和海量组学数据解析中的未来潜力。本书旨在成为一本操作性强、理论深度够的参考书,指导读者在分子水平上精准把握微生物世界的复杂性。

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