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High-Yield[TM] Cell and Molecular Biology, 3rd Edition |
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High-Yield¢â Cell and Molecular Biology, Third Edition provides the essential information needed for USMLE Step 1 review and course study. It covers current cell and molecular biology techniques and principles with a clinical focus—what a physician needs to know to understand, diagnose, and treat human disease. Molecular biology is often taught within various courses such as biochemistry, microbiology, and histology; thus, a consolidated review book in molecular biology is especially helpful in preparing for the USMLE Step 1.
This edition has been streamlined to remove content covered in other High-Yield¢â books such as histopathology and microbiology. Images have been placed closer to the appropriate text. New figures include DNA melting curve and flow cytometry.
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Contents ix Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vii
Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xiii
Chromosomal DNA I. The Biochemistry of Nucleic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
II. Levels of DNA Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
III. Centromere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
IV. Heterochromatin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
V. Euchromatin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
VI. Studying Human Chromosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
VII. Staining of Chromosomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
VIII. Chromosome Morphology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
IX. DNA Melting Curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Chromosome Replication I. General Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
II. The Chromosome Replication Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
III. DNA Topoisomerases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
IV. The Telomere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
V. DNA Damage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
VI. DNA Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
VII. Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
VIII. Summary of Chromosome Replication Machinery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Meiosis and Genetic Recombination
I. Meiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
II. Genetic Recombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
The Human Nuclear Genome
I. General Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
II. Protein-Coding Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
I
II. RNA-Coding Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
IV. Epigenetic Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
V. Noncoding DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
The Human Mitochondrial Genome I. General Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
II. The 13 Protein-Coding Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
III. The 24 RNA-Coding Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
IV. Other Mitochondrial Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
V. Mitochondrial Diseases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Protein Synthesis
I. General Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
II. Transcription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
III. Processing the RNA Transcript into mRNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
IV. Translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
V. Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Control of Gene Expression
I. General Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
II. Mechanism of Gene Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
III. The Structure of DNA-Binding Proteins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
IV. Other Mechanisms of Gene Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
V. The VI. The . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Lac Operon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
trp Operon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Mutations of the DNA Sequence
I. General Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
II. Silent (Synonymous) Mutations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
III. Non-Silent (Nonsynonymous) Mutations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
IV. Loss of Function and Gain of Function Mutations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
V. Other Types of Polymorphisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49P
roto-Oncogenes, Oncogenes, and Tumor-Suppressor Genes
I. Proto-Oncogenes and Oncogenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
II. Tumor-Suppressor Genes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
III. Hereditary Cancer Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
The Cell Cycle I. Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
II. Control of the Cell Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
Molecular Biology of Cancer I. The Development of Cancer (Oncogenesis) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
II. The Progression of Cancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
III. Signal Transduction Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
Cell Biology of the Immune System I. Neutrophils (Polys |
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