Genetics (non-medical) Books

Book SynopsisThe free-radical chemistry of DNA had been discussed in some detail in 1987 in my book The Chemical Basis of Radiation Biology. Obviously, the more recent developments and the concomitant higher level of understanding of mechanistic details are missing. Moreover, in the living cell, free-radical DNA damage is not only induced by ionizing radiation, but free-radical-induced DNA damage is a much more general phenomenon. It was, therefore, felt that it is now timely to review our present knowledge of free-radical-induced DNA damage induced by all conceivable free-radical-generating sources. Originally, it had been thought to include also a very important aspect, the repair of DNA damage by the cell’s various repair enzymes. Kevin Prise (Cancer Campaign, Gray Laboratory, L- don) was so kind to agree to write this part. However, an adequate description of this strongly expanding area would have exceeded the allocated space by much, and this section had to be omitted. The directors of the Max-Planck-Institut für Strahlenchemie (now MPI für Bioanorganische Chemie), Karl Wieghardt and Wolfgang Lubitz, kindly allowed me to continue to use its facilities after my retirement in 2001. Notably, our - brarian, Mrs. Jutta Theurich, and her right-hand help, Mrs. Rosemarie Schr- er, were most helpful in getting hold of the literature. I thank them very much. Without their constant help, this would have been very difficult indeed.Table of ContentsFormation of Reactive Free Radicals in an Aqueous Environment.- The Hydroxyl Radical.- Hydrogen Atom and Hydrated Electron.- Inorganic Radicals.- Carbon-Centered Radicals.- Heteroatom-Centered Radicals.- Peroxyl Radicals.- Polymer Radicals.- Nucleobases, Nucleosides and Nucleotides.- Polynucleotides and Single-Stranded DNA Fragments.- DNA and Double-Stranded Oligonucleotides.- Methods.

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Book SynopsisThis open-access book provides a comprehensive overview of current methodologies for improving resistance to leaf rust in coffee, one of the world's most important cash crops and beverages. Coffea arabica L. (Arabica) accounts for about 60% of the world's coffee production. Coffee leaf rust (CLR), caused by the fungus Hemileia vastatrix is the major disease affecting Arabica coffee resulting in losses of over $1 billion annually. The geographical distribution of CLR is expanding due to climate change. Moreover, the genetic improvement of Arabica coffee is constrained due to its very narrow genetic base. This protocol book introduces essential concepts of mutation breeding as an efficient tool to increase the genetic diversity of Arabica coffee and presents practical methods on mutation induction and screening for resistance to CLR. Current breeding approaches, challenges and opportunities for Arabica coffee improvement are briefly reviewed and a survey of common coffee diseases with emphasis on CLR is presented. Practical protocols for mutation induction and screening for resistance to CLR are described, including novel methods for single-cell mutagenesis using in vitro cell and tissue culture techniques and for genome-wide screening of induced mutations using genomics tools. Each protocol chapter has an introduction and is supported by example results. Given the impact of recent CLR epidemics on Arabica coffee production in Latin America, the book is intended to serve as a timely reference and guide for students and researchers in the agricultural sciences, plant pathologists and breeders, as well as growers and end-users interested in producing novel coffee genotypes for genetic studies, breeding, and commercial applications.Table of ContentsIntroduction coffee breeding and challenges Choice of materials for mutation induction in arabica coffee Improved in-vitro establishment and germination of Coffea arabica seed Induced mutagenesis in coffee (Coffea arabica L.) using chemical agents Mutation induction using gamma irradiation and high frequency embryogenic callus from coffee (Coffea arabica) Chemical mutagenesis of Coffea arabica mature seed using EMS Physical mutagenesis of coffee seeds In-vitro regeneration of Coffea arabica var. Venecia through somatic embryogenesis Protocol on mutation induction in Coffea arabica using in vivo grafting and cuttings Protocol on mutation induction in coffee using in vitro tissue cultures Screening for resistance to coffee leaf rust Protocol to send samples of coffee leaf rust to CIFC Coffee leaf rust (Hemileia vastatrix) inoculation and evaluation under laboratory conditions Development of a PCR-Based Molecular Detection Technique for the Early Diagnosis of Coffee Leaf Rust Caused by Hemileia vastatrix Protocols for chromosome preparations: molecular cytogenetics and studying genome organization in coffee

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Book SynopsisLernen Sie, wie Sie durch die wissenschaftlichen Erkenntnisse der Selbstheilung und der Wechselwirkung zwischen Ernährung und Genom Ihre Gesundheit positiv beeinflussen können. Tauchen Sie ein in die Welt der Epigenetik, die Ihnen erklärt, wie Sie Ihre Gesundheit fördern und das Beste aus sich selbst herausholen können.Zunächst führt Sie das Werk in die molekularen Grundlagen ein, wie jede einzelne Zelle funktioniert und Information über ihre Umgebung verarbeitet. Letzteres hat sehr viel mit Epigenetik zu tun, die ein zentrales Thema in diesem Buch ist. Die Epigenetik, die für die Identität der mehr als 400 verschiedenen Zelltypen unseres Körpers entscheidend ist, hat auch einen dynamischen Aspekt. Sie lernen, wie intrazellulärer Signalübertragungswege über extrazelluläre Signale aktiviert werden und damit Transkriptionsfaktoren und Chromatin-modifizierenden Enzymen beeinflussen. Viele dieser Signale stammen direkt oder indirekt von unserer Ernährung. Letztere ist das wichtigste externe Signal, dem wir täglich ausgesetzt sind. Das führt zum zweiten zentralen Thema dieses Buches, der Nutrigenomik. Die Nahrung, die wir täglich zu uns nehmen, ist weit mehr als eine Ansammlung von Kohlenhydraten, Proteinen, Lipiden, Vitaminen und Mineralien, die Energie und Bausteine für unseren Körper liefert. Das faszinierende Fachgebiet der Nutrigenomik beschreibt die Wechselwirkung zwischen Nahrungsmolekülen, ihren Metaboliten und unserem (Epi)genom. Viele Nahrungsbestandteile, wie beispielsweise ungesättigte Fettsäuren, aktivieren direkt Transkriptionsfaktoren oder verursachen Veränderungen in den Konzentrationen von Metaboliten. Diese beeinflussen wiederum die Aktivität von Chromatin-modifizierenden Enzymen. Auf diese Weise „sprechen“ Moleküle unseres Frühstücks, Mittagessen oder Abendessen mit unserem Genom bzw. Epigenom.Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Selbstheilung und Verantwortung für Ihre Gesundheit!Table of Contents1 Das menschliche Genom 1.1 Migration und evolutionäre Herausforderungen des Homo sapiens 1.2 Vielfalt menschlicher Populationen 1.3 Varianten des menschlichen Genoms 2 Epigenetik, Chromatin und Genexpression 2.1 Was ist Epigenetik? 2.2 Die epigenetische Landschaft 2.3 Nukleosomen: zentrale Einheiten des Chromatins 2.4 Chromatinarchitektur: Epigenetik in 3D 2.5 Chromatinorganisation 2.6 Epigenetik und Genexpression 3 Epigenetische Regulation 3.1 DNA-Methylierung 3.2 Genetische Prägung 3.3 Histone und ihre Modifikationen: der Histoncode 3.4 Genregulation über Chromatin-modifizierende Enzyme 3.5 Chromatinremodellierer 3.6 Lange ncRNA-Moleküle als Chromatinorganisatoren 4 Molekulare Sensoren von Makro- und Mikronährstoffen 4.1 Grundlagen des Stoffwechsels 4.2 Kohlenhydrate, Aminosäuren und Lipide 4.3 Kernrezeptoren als Nährstoffsensoren 4.4 Vitamine und ihre Rezeptoren 5 Nutrigenomik und Stoffwechselregulation 5.1 Nutrigenomik und Nutrigenetik 5.2 Epigenetische Signalübertragung von Metaboliten des Intermediärstoffwechsel 5.3 Zirkadiane Kontrolle von Stoffwechselprozessen 6 Ernährung und Volkskrankheiten 6.1 Evolution der menschlichen Ernährung 6.2 Ernährung und Stoffwechselerkrankungen 6.3 Ernährung und Krebs 6.4 Molekulare Auswirkungen von körperlicher Aktivität 6.5 Kalorienrestriktion und der zelluläre Energiestatus 7 Embryogenese und Zelldifferenzierung 7.1 Epigenetische Veränderungen während der Embryogenese 7.2 Stammzellen und zelluläre Pluripotenz 7.3 Epigenetische Dynamik während der Differenzierung 8 Das Immunsystem 8.1 Epigenetik der Hämatopoese 8.2 Akute und chronische Entzündungen 8.3 Die Rolle der Epigenetik bei Immunantworten 9 Fettleibigkeit und Diabetes 9.1 Fettleibigkeit 9.2 Entzündung im Fettgewebe 9.3 Metabolischer Stress im ER 9.4 Energiehomöostase und hormonelle Regulation der Nahrungsaufnahme 9.5 Glukosehomöostase und Insulinresistenz 9.6 β-Zell-Versagen und T2D 10 Herz-Kreislauf-Erkrankungen und das metabolische Syndrom 10.1 Bluthochdruck und Arteriosklerose 10.2 Lipoproteine und Dyslipidämien 10.3 Metabolisches Syndrom 11 Epigenetik von Krebs 11.1 Epimutationen bei Krebs 11.2 Epigenom-weite Störungen als Kennzeichen von Krebs 11.3 Epigenetische Umprogrammierung bei Krebs 11.4 Epigenetische Mechanismen von Krebs 12 Das zentrale Nervensystem 12.1 Die Rolle der Epigenetik bei der neuronalen Entwicklung 12.2 Epigenetische Grundlagen des Gedächtnisses 12.3 Epigenetik neurodegenerativer Erkrankungen 13 Ernährung und Altern 13.1 Evolutionäre Anpassungen des menschlichen Genoms 13.2 Generationsübergreifende epigenetische Vererbung 13.3 Konservierte nährstoffassoziierte Signalwege und das Altern 13.4 Epigenetik des Alterns 14 Der gesunde Lebensstil 14.1 Epigenom-weite Varianten 14.2 Personalisierte Medizin und Ernährung 14.3 Epigenetische Therapie von Krankheiten

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