【正文】 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)*生物學(xué)： 研究生命、生命本質(zhì)、生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，從整體水平、細(xì)胞水平、分子水平三個(gè)層次上研究生命活動(dòng)及其規(guī)律的一門學(xué)科。*分子生物學(xué)：從分子水平研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動(dòng)規(guī)律的一門新興邊緣學(xué)科。*醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)： 是分子生物學(xué)的一個(gè)重要分支，是從分子水平上研究人體在正常和疾病狀態(tài)下的生命活動(dòng)及其規(guī)律，從分子水平開展人類疾病的預(yù)防、診斷和治療研究的一門科學(xué)。*分子生物學(xué)重要技術(shù)原理：基因工程技術(shù)（分子克隆）原理、DNA序列測定、核酸分子雜交、PCR、轉(zhuǎn)基因和基因打靶、DNA芯片技術(shù)的基本概念、原理及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用*分子生物學(xué)在臨床醫(yī)學(xué)中應(yīng)用：基因結(jié)構(gòu)異常和調(diào)控異常與疾病發(fā)生的關(guān)系、基因診斷和基因治療的基本概念及其應(yīng)用第 一 章 緒 論第一節(jié)　分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)研究的主要內(nèi)容*分子生物學(xué)的基本含義研究對象 學(xué)科地位 是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快的前沿領(lǐng)域，正在與其它學(xué)科廣泛交叉與滲透的重要前沿領(lǐng)域，生命科學(xué)的帶頭學(xué)科。分子生物學(xué)的主要內(nèi)容：一、生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能及分子間的相互作用：主要研究核酸、蛋白質(zhì)、酶的結(jié)構(gòu)與功能及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、核酸與核酸、核酸與蛋白質(zhì)、 核酸與其它生物大分子之間的相互作用。二、基因信息的傳遞及調(diào)控：三、細(xì)胞之間的信息傳遞機(jī)制：四、細(xì)胞的識(shí)別：涉及細(xì)胞粘附分子與細(xì)胞外基質(zhì)。五、細(xì)胞的增殖與分化：包括癌基因與抑癌基因、肽類生長因子、細(xì)胞周期及其調(diào)控的分子機(jī)理等。六、分子生物學(xué)技術(shù)：主要包括分子雜交技術(shù)、鏈反應(yīng)技術(shù)、基因工程與蛋白質(zhì)工程等。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)主要內(nèi)容：一。生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能。二。基因組的結(jié)構(gòu)與功能。三?；虻膹?fù)制、表達(dá)、調(diào)控。四。細(xì)胞通訊與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)。五．基因工程的各種技術(shù)體系（克隆、測序、雜交、PCR、轉(zhuǎn)基因、DNA芯片）。六．基因與疾病。七．基因診斷與基因治療醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的概念和性質(zhì)：一． 定義：是從分子水平上研究人體正常和疾病狀態(tài)下生命活動(dòng)及其規(guī)律的一門科學(xué)。二． 是分子生物學(xué)的重要分支三． 是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的帶頭學(xué)科第二節(jié) 分子生物學(xué)的歷史回顧孕育階段 Miescher核素。 ，Gene ，Morgan ：Gene 存在于染色體上 ，Avery證實(shí)DNA攜帶遺傳信息。創(chuàng)立階段，Levene研究了核酸的結(jié)構(gòu)，并提出了四核苷酸假說。 和Crick ，Meselson 和Stahl DNA半保留復(fù)制。，Jacob ，Nirenberg破譯第一個(gè)遺傳密碼發(fā)展階段，Temin 和Baltimore發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶。(Arber)、史密斯(Smith)和內(nèi)森斯(Nathans)，發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶,獲1978年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 設(shè)計(jì)測定DNA分子內(nèi)核苷酸序列，1980年與伯格(Berg)（重組DNA技術(shù)）分享Nobel 生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。、 。分子生物學(xué)的研究發(fā)展一．不斷把本學(xué)科的理論和技術(shù)引向深入 目前分子生物學(xué)研究的前沿：基因組研究、基因表達(dá)調(diào)控研究、結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)研究、信號(hào)傳導(dǎo)研究二。不斷地與其他學(xué)科進(jìn)行深入的橫向聯(lián)系和交叉融合 分子、細(xì)胞、整體水平的研究得到和諧統(tǒng)一分子生物學(xué)與其他學(xué)科的結(jié)合分子生物學(xué)廣泛滲透到醫(yī)學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重要的基礎(chǔ)分子生物學(xué)與生理學(xué),微生物學(xué),免疫學(xué),病理學(xué),藥理學(xué),臨床醫(yī)學(xué)的結(jié)合分子生物學(xué)廣泛的滲透到醫(yī)學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域 分子細(xì)胞學(xué) 分子藥理學(xué) 分子免疫學(xué) 分子病理學(xué) 分子病毒學(xué) 分子神經(jīng)學(xué) 分子細(xì)菌學(xué) 分子遺傳學(xué) 分子診斷學(xué)（基因診斷學(xué)）分子治療學(xué)（基因治療學(xué)）分子生物學(xué)大大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是分子生物學(xué)的一個(gè)重要分支，它主要研究人體生物大分子和大分子體系的結(jié)構(gòu)、功能，相互作用及其同疾病發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。人體的生長、發(fā)育、衰老、死亡等生命現(xiàn)象，人體各種疾病的發(fā)生，都是一種或多基因有關(guān)，常常涉及到細(xì)胞間通訊和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。因此，醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)主要研究人體發(fā)育、分化和衰老的分子生物學(xué)基礎(chǔ)，細(xì)胞增殖調(diào)控的分子基礎(chǔ)，人體三大功能調(diào)控系統(tǒng)（神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫）的分子生物學(xué)基礎(chǔ)，基因的結(jié)構(gòu)異?；蛘{(diào)控異常與疾病發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系；同時(shí)，應(yīng)用分子生物學(xué)理論和技術(shù)體系開展疾病的基因診斷和基因治療、生物制藥以及衛(wèi)生防疫。 第三節(jié)　分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用一、人體發(fā)育調(diào)控和人體功能調(diào)控的分子生物學(xué)基礎(chǔ)l 發(fā)育、分化與衰老的分子生物學(xué)基礎(chǔ)l 細(xì)胞增殖調(diào)控的分子生物學(xué)基礎(chǔ)l 神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫調(diào)控的分子生物學(xué)基礎(chǔ)二、基因與疾病基因結(jié)構(gòu)與功能的改變、基因表達(dá)調(diào)控異常、病原體的基因結(jié)構(gòu)與功能都與疾病的發(fā)生有關(guān)對疾病相關(guān)基因的研究，不僅從分子水平闡明疾病發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制，而且為基因診斷和基因治療奠定了基礎(chǔ)?；蛟\斷：是應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)，檢查人體某些基因結(jié)構(gòu)或表達(dá)調(diào)控的變化，或者檢測病原體基因組在人體內(nèi)的存在，從而達(dá)到診斷疾病和基因治療奠定了基礎(chǔ)基因治療： 是通過特定的分子生物學(xué)技術(shù)關(guān)閉或降低異常表達(dá)的基因，或者將正常的外源基因?qū)塍w內(nèi)特定的靶細(xì)胞以擬補(bǔ)缺陷基因，或?qū)⒛撤N特定基因?qū)塍w細(xì)胞表達(dá)以產(chǎn)生特定的蛋白質(zhì)因子實(shí)現(xiàn)對疾病的治療作用。總體上分為兩個(gè)大的方面：一、糾正異?；颍ó惓１磉_(dá)或缺陷） 二、利用特定基因在體內(nèi)表達(dá)特定的蛋白質(zhì)因子以實(shí)現(xiàn)對疾病的治療作用。三、生物工程與生物制藥基因工程生產(chǎn)多肽類藥物：人胰島素、人生長激素、干擾素、紅細(xì)胞生成素、孕激素、白介素11集落刺激因子、免疫球蛋白、B細(xì)胞生長因子。酶工程：利用基因工程技術(shù)制取酶制劑：如尿激酶、鏈激酶蛋白質(zhì)工程：利用基因工程技術(shù)改造目的基因的結(jié)構(gòu)，在受體細(xì)胞中表達(dá)不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。微生物工程：利用微生物特定性狀產(chǎn)生有用物質(zhì)，抗生素利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物獲取多肽類藥物四、預(yù)防醫(yī)學(xué)疫苗研究：利用重組DNA技術(shù)和轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物技術(shù)可以改造病原體或有關(guān)蛋白成分，研制各種基因工程疫苗，取代傳統(tǒng)疫苗。DNA疫苗：也稱核酸免疫，直接用編碼抗原的基因重組到真核表達(dá)載體，直接導(dǎo)入機(jī)體內(nèi)，表達(dá)出相應(yīng)抗原，通過細(xì)胞或體液免疫產(chǎn)生抗體，而達(dá)到防治疾病的目的。環(huán)境檢測與凈化：采用分子雜交或PCR方法檢測環(huán)境中病原體；通過基因重組的方法制造超級(jí)細(xì)菌。五、中醫(yī)藥研究中醫(yī)基礎(chǔ)理論 中醫(yī)臨床 針灸 中藥第二章　核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸是一類重要的生物大分子，是生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。脫氧核糖核酸主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，是遺傳信息的儲(chǔ)存和攜帶者，是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。核糖核酸主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，參與遺傳信息表達(dá)的各過程。第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸單核苷酸【核酸（堿基和戊糖）+磷酸】戊 糖（ribose） βD核糖 βD2’脫氧核糖堿基（base）嘧啶pyrimidine 嘌呤purine 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U） 鳥嘌呤（G） 腺嘌呤（A）（2氧4氨基嘧）（5甲基尿嘧啶） (2,4二氧嘧啶) （2氨基6氧嘌呤） （6氨基嘌呤）稀有堿基假尿嘧啶核苷 次黃嘌呤核苷 二氫尿嘧啶核苷 甲基鳥嘌呤核苷核苷堿基 purine：N91 |____________核苷鍵{ |戊糖 pyrimidine：N1C1 8種核苷核苷酸l 核苷與磷酸縮合生成的磷酸酯。l 自然界所發(fā)現(xiàn)的核苷酸主要為核苷C5’上羥基與磷酸形成的酯鍵，稱為5’核苷酸或一磷酸核苷。l 核苷酸是核酸的基本組成單位。 RNA DNAAMP、ADP、ATP dAMP、dADP、dATPGMP、GDP、GTP dGMP、dGDP、dGTPCMP、CDP、CTP dCMP、dCDP、dCTPUMP、UDP、UTP dTMP、dTDP、dTTP二磷酸核苷和三磷酸核苷多為核苷酸有關(guān)代謝中間產(chǎn)物或酶活性及代謝的調(diào)節(jié)物質(zhì)。三磷酸核苷是參與核酸合成的直接形式，并同時(shí)為生理儲(chǔ)能和供能的重要形式。 第二節(jié) DNA 的 分子結(jié) 構(gòu) DNA的堿基組成A、G、C、T A=T A + G = C + TDNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)（primary structure)特征：*DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序，即堿基的排列順序。單核苷酸通過3’,5’磷酸二酯鍵連接成大分子——多核苷酸。5’末端：P3 ’末端：OH書寫方式1. 線條簡化式 2. 文字簡化式 ……pApGpCpT…… 方向：5’ 3’……pA G – C T…………pAGCT ……DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)（secondary structure) 特征：216。 兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈繞同一中心軸，右手螺旋。216。 磷酸戊糖骨架位于外側(cè)，兩條鏈上的堿基以A=T、G=C相連，構(gòu)成堿基平面，位于螺旋內(nèi)側(cè)。216。 10個(gè)堿基對旋轉(zhuǎn)一周， 。216。 大溝（major groove），小溝（minor groove）216。 氫鍵：維持雙螺旋橫向穩(wěn)定 堿基堆砌力：維持縱向穩(wěn)定DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)（ tertiary tructure ）特征：原核生物DNA超螺旋共價(jià)封閉環(huán)狀雙螺旋再進(jìn)一步螺旋。真核生物216。 真核生物的三級(jí)結(jié)構(gòu)是該DNA雙鏈盤繞在組蛋白上的負(fù)超旋。這種以組蛋白為核心繞以DNA片段的顆粒稱為核小體（nucleosome）。216。 完整的核小體由兩部分組成，即核小體核心（nucleosome core），以及連接各核心顆粒之間的區(qū)域稱連接區(qū)（linker）。216。 DNA雙螺旋——核小體——串珠狀多核小體細(xì)絲——螺線管——超螺線管——染色單體DNA的功能 生物遺傳信息的攜帶者、生物遺傳信息復(fù)制的模板和基因轉(zhuǎn)錄的模板。216。 基因（gene)是一個(gè)功能性遺傳單位，是合成一個(gè)有功能蛋白或RNA所必需的全部DNA序列。216。 基因組（genome）指細(xì)胞或生物體的一套完整單個(gè)的遺傳物質(zhì)。一個(gè)基因組包括一整套基因。216。 結(jié)構(gòu)基因（structural gene）編碼蛋白質(zhì)或RNA。第三節(jié) RNA的結(jié)構(gòu)和功能RNA的一般特征? 主要存在于細(xì)胞質(zhì)中? 一般是單鏈分子? 與DNA在堿基組成上的區(qū)別是RNA分子中含有的是U，U與T具有相同的結(jié)構(gòu)信息量? RNA核糖分子上C2’OH是游離的，是一個(gè)易發(fā)生不良反應(yīng)的位置，因此RNA不如DNA穩(wěn)定tRNA (transfer RNA)? 細(xì)胞內(nèi)分子量最小的一類核酸，約占總RNA的15%? 含有1020%的稀有堿基? 細(xì)胞內(nèi)tRNA的種類很多，每一種氨基酸都有其相應(yīng)的一種或幾種tRNA? 二級(jí)結(jié)構(gòu)為“三葉草”的結(jié)構(gòu)? 三級(jí)結(jié)構(gòu)呈倒L形? 重要的功能是參與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，解譯mRNA的密碼tRNA “三葉草”形的二級(jí)結(jié)構(gòu)功能部位：反密碼環(huán): 反密碼子 氨基酸臂：3’CCAOH倒L形的三級(jí)結(jié)構(gòu)mRNA (messenger RNA)? 細(xì)胞內(nèi)含量較少的一類RNA，占總RNA的5%左右，但種類很多。? 功能：將核內(nèi)DNA的堿基順序（遺傳信息）按堿基互補(bǔ)原則抄錄并轉(zhuǎn)送到胞質(zhì)的核糖體上，用以決定蛋白質(zhì)合成的氨基酸順序。? 三聯(lián)密碼：mRNA分子上每三個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上的一個(gè)氨基酸。真核生物mRNA的特殊結(jié)構(gòu)252。 5’末端的帽結(jié)構(gòu)：m7Gppp5’Np 促進(jìn)核糖體與mRNA的結(jié)合 加速翻譯的起始速度、增強(qiáng)mRNA的穩(wěn)定性252。 3’末端的polyA結(jié)構(gòu): 參與mRNA從核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移、增強(qiáng)mRNA的穩(wěn)定性252。 真核生物mRNA含有內(nèi)含子，在核內(nèi)需經(jīng)過一系列的加工、修飾及剪接等去除內(nèi)含子，轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓膍RNA，進(jìn)入胞漿。rRNA (ribosomal RNA)? 細(xì)胞內(nèi)含量最多的RNA，約占RNA總量的80%左右。? rRNA不能單獨(dú)行使功能，必須與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成核糖體(ribosome)，作為蛋白質(zhì)合成的場所。某些低等真核生物的細(xì)胞核rRNA的前體在成熟過程中可以自我剪接，稱為核酶(ribozyme)。 ? 原核細(xì)胞rRNA包括：5S rRNA 23S rRNA 16S rRNA + 蛋白質(zhì) + 蛋白質(zhì) 大亞基 小亞基? 真核細(xì)胞rRNA包括：5S rRNA rRNA 28S rRNA 18S rRNA + 蛋白質(zhì) + 蛋白質(zhì) 大亞基 小亞基rRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)：有較多莖環(huán)結(jié)構(gòu)，是與蛋白質(zhì)結(jié)合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，也是酶性RNA的結(jié)構(gòu)基