【正文】 藥學(xué)分子生物學(xué) 緒論基因診斷：應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)，檢測(cè)人體某些基因結(jié)構(gòu)或表達(dá)的變化，或檢測(cè)病原體基因組在人體內(nèi)的存在，從而達(dá)到診斷或監(jiān)控療效的目的基因治療：通過(guò)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?qū)⒄５耐庠椿驅(qū)塍w內(nèi)特定的靶細(xì)胞以彌補(bǔ)缺陷基因；或?qū)⒛撤N特定基因?qū)塍w細(xì)胞表達(dá)一產(chǎn)生特定的蛋白質(zhì)因子，實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的治療作用藥物基因組學(xué)：研究遺傳變異對(duì)藥物效能和毒性的影響，開(kāi)辟藥物研發(fā)的領(lǐng)域、促進(jìn)合理用藥的發(fā)展、加強(qiáng)臨床前及臨床藥理的研究并對(duì)藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)產(chǎn)生重要影響。第一章 核酸的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA分子是由兩條互補(bǔ)的多核苷酸鏈組成的。兩條鏈以一定的空間距離，在同一軸上相互盤(pán)旋起來(lái)構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 DNA雙鏈呈反向平行。一條鏈的走向從5’到3’，另一條鏈的走向從3’到5’。A＝T，G≡C，每個(gè)螺距的距離34 197。，包括10對(duì)堿基。★中心法則DNA是自身復(fù)制的模板DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給中間物質(zhì)RNARNA通過(guò)翻譯將遺傳信息表達(dá)為蛋白質(zhì)在某些病毒中，RNA可以自我復(fù)制，并且在某些病毒蛋白質(zhì)合成中，RNA可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA DNA的結(jié)構(gòu)與功能一級(jí)結(jié)構(gòu)：DNA分子中脫氧核苷酸連接及其排列順序，是物種間差異的根本原因1為RNA和蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)編碼的信息2基因選擇性表達(dá)的調(diào)控信息二級(jí)結(jié)構(gòu)：是指通過(guò)分子間相互作用形成的雙鏈DNA或稱(chēng)為雙螺旋DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)：雙螺旋DNA進(jìn)一步扭曲盤(pán)繞則形成其三級(jí)結(jié)構(gòu)，超螺旋是DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式三鏈DNA: DNA分子中的單鏈與雙鏈相互作用形成的三鏈結(jié)構(gòu)1基因表達(dá)抑制物：選擇性阻斷靶基因，抑制其轉(zhuǎn)錄2阻斷序列專(zhuān)一性蛋白質(zhì)的結(jié)合，影響DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合及DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄RNA的結(jié)構(gòu)與功能mRNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板，將細(xì)胞核內(nèi)DNA的堿基順序按互補(bǔ)配對(duì)原則，抄錄并轉(zhuǎn)送到胞質(zhì)的核糖體，用以決定蛋白質(zhì)合成的氨基酸序列★核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)：真核生物mRNA的原始轉(zhuǎn)錄物是分子量極大的前體，在核內(nèi)加工過(guò)程中形成分子大小不等的中間產(chǎn)物，被稱(chēng)為hnRNA★開(kāi)放閱讀框（ORF）：mRNA分子上從起始密碼（AUG）開(kāi)始到終止密碼子結(jié)束這一段連續(xù)的核苷酸序列，即mRNA分子上的編碼區(qū)。是一個(gè)特定蛋白質(zhì)多肽鏈的編碼序列特點(diǎn) ★原核生物 真核生物 半衰期 數(shù)分鐘 數(shù)小時(shí)/天 翻譯模板 多順?lè)醋?單順?lè)醋?539。帽子 無(wú) 有，保護(hù)mRNA及蛋白合成正確起始 339。尾巴 無(wú) poly A，與mRNA半衰期及核到漿轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān) 內(nèi)含子 無(wú) 有 SD序列 有（AGGAGG） 無(wú) 稀有堿基 無(wú) 有，但極少 生成方式 邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯 前體hnRNA修飾后轉(zhuǎn)入胞質(zhì) tRNA 含有稀有堿基 3’末端含有CCA序列 二級(jí)結(jié)構(gòu)呈三葉草形 三級(jí)結(jié)構(gòu)呈倒L型 蛋白質(zhì)生物合成中識(shí)別密碼子，特異性搬運(yùn)氨基酸的作用二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu)單鏈、 三葉草葉形、 四臂四環(huán) 在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一折疊扭曲形成倒L型rRNA與核糖體蛋白構(gòu)成核糖體，是蛋白生物合成的場(chǎng)所mRNA結(jié)合位點(diǎn)、起始部分的識(shí)別、密碼子與反密碼子的相互作用肽鍵形成、AAtRNA、肽基tRNA的結(jié)合★核小RNA和胞漿小RNA（snRNA/scRNA） snRNA—核內(nèi)、與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成小分子核內(nèi)蛋白顆粒，參與mRNA的剪切加工 scRNA—蛋白質(zhì)定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號(hào)肽識(shí)別 粒子的組成成分起始RNA—作為DNA生物合成的通用引物指導(dǎo)RNA —RNA編輯的模板端粒酶RNA和核酶端粒：短而數(shù)目精確的串聯(lián)重復(fù)DNA小片段與蛋白質(zhì)夠成的特殊結(jié)構(gòu)端粒酶(telomerase):自身攜帶RNA模板的逆轉(zhuǎn)錄酶，催化端粒DNA合成端粒酶RNA：形成端粒重復(fù)序列的模板RNA核酶(ribozyme)：具有酶作用特征的一類(lèi)RNA,無(wú)需能量可以自我催化和切割，使RNA被降解而無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯RNA種類(lèi) ★功 能 mRNA 轉(zhuǎn)錄自編碼蛋白質(zhì)基因的RNA，攜帶翻譯信息。 hnRNA mRNA剪接前體。 tRNA 在翻譯過(guò)程中的轉(zhuǎn)接分子。在反轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)制的過(guò)程中，tRNA可以作為DNA復(fù)制的引物 rRNA 是核糖體的主要結(jié)構(gòu)組成部分，蛋白質(zhì)合成過(guò)程所必需 iRNA(起始RNA） 在DNA合成中作為后滯鏈合成引物的短RNA片段 snRNA(核內(nèi)小RNA) 參與內(nèi)含子的剪切及其他加工過(guò)程 scRNA(胞質(zhì)內(nèi)小RNA)是信號(hào)肽識(shí)別顆粒的組成部分端粒酶RNA 作為形成端粒重復(fù)序列的模板的核RNA，是端粒的組成部分gRNA(指導(dǎo)RNA)在錐蟲(chóng)動(dòng)基粒中合成的RNA種類(lèi)，可作為RNA編輯過(guò)程的模板反義RNA 反義RNA與mRNA互補(bǔ)，可與其形成雙螺旋結(jié)構(gòu)阻斷蛋白質(zhì)的合成。核酶指具有化學(xué)催化功能的RNA分子（RNA酶）。它通常具有自我催化功能 ★DNA的變性：維持雙螺旋穩(wěn)定性的氫鍵和疏水鍵的斷裂，DNA分子由穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)松解為無(wú)規(guī)則線(xiàn)性結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。斷裂可以是部分的或全部的，是可逆的或是非可逆的，但不涉及DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的變化核酸分子雜交(hybridization):具有一定互補(bǔ)序列的不同來(lái)源的核苷酸單鏈在一定條件下，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成異源雙鏈的過(guò)程Southern blot=印跡: 檢測(cè)目標(biāo)DNANorthern blot=印跡: 定性分析mRNA原位雜交: 在組織或細(xì)胞水平，使用標(biāo)記探針與細(xì)胞內(nèi)DNA或RNA雜交Western—檢測(cè)Protein生物芯片—通過(guò)微電子、微加工技術(shù)在平方厘米大小的固相介質(zhì)表面構(gòu)建的微型分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)組織細(xì)胞中DNA、蛋白質(zhì)及其他生物組分的快速、高效敏感地處理分析反義核酸：是一段與靶基因的某段序列互補(bǔ)的天然存在或人工合成的核苷酸序列。通過(guò)堿基配對(duì)與細(xì)胞內(nèi)核酸特異結(jié)合形成雜交分子，從而在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯水平調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)反義DNA：與DNA雙鏈中的有義鏈互補(bǔ)結(jié)合的短小DNA分子反義RNA：與mRNA完全互補(bǔ)的小分子RNA或寡聚核苷酸片段 RNAi—在進(jìn)化過(guò)程中高度保守的、由雙鏈RNA誘發(fā)的、同源mRNA高效特異性降解的現(xiàn)象 長(zhǎng)雙鏈RNA被細(xì)胞源性的雙鏈RNA特異的Dicer成2123個(gè)堿基對(duì)的短雙鏈RNA—小干擾性RNA（small interfering RNA，siRNA）siRNA與細(xì)胞源性的酶和蛋白質(zhì)形成復(fù)合體—RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體（RISC）→識(shí)別與siRNA有同源序列的mRNA，并在特異的位點(diǎn)將該mRNA切斷。 DNA病毒—多數(shù)動(dòng)物病毒、雙鏈DNA(環(huán)型或線(xiàn)型)RNA病毒—RNA攜帶全部遺傳信息。單鏈、雙鏈和逆轉(zhuǎn)錄病毒第二章 染色質(zhì)、染色體、基因和基因組染色質(zhì)(chromatin) ：是指細(xì)胞周期間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)染色體(chromosome)：是指在細(xì)胞分裂期出現(xiàn)的一種能被堿性染料強(qiáng)烈染色，并具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征的物體。1染色單體：中期染色體由兩條染色單體組成，兩者在著絲粒的部位相互結(jié)合，每一條染色單體是由一條DNA雙鏈經(jīng)過(guò)螺旋和折疊而形成的。2★著絲粒：兩條染色單體相連處染色較淺向內(nèi)凹陷的縊痕（主縊痕）3副縊痕：染色體臂上狹窄淺染的縊縮的部分4隨體：位于染色體末端的球形染色體節(jié)段5核仁組織區(qū) ：是核糖體RNA基因所在的區(qū)域，位于副縊痕區(qū) 6復(fù)制子與復(fù)制起始點(diǎn)：7★端粒 （telomere）：由端粒DNA與端粒結(jié)合蛋白形成的、染色體端部的特化部分?！锒肆５墓δ?防止染色體DNA降解、融合和缺失，維持染色體的穩(wěn)定性 2穩(wěn)定和保護(hù)染色體的完整性，確保遺傳信息完整復(fù)制3指導(dǎo)染色體與核膜相連4反映細(xì)胞分裂的能力染色質(zhì)和染色體的化學(xué)成分及組成化學(xué)組成(1)DNA：約占30%，每條染色體一個(gè)雙鏈DNA分子是遺傳信息的載體。(2)蛋白質(zhì)組蛋白(histone)：呈堿性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；與DNA結(jié)合形成、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，與DNA含量呈一定的比例非組蛋白：呈酸性，種類(lèi)和含量不穩(wěn)定；作用還不完全清楚，可能與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)有關(guān)，在DNA遺傳信息的表達(dá)中有重要作用(3)少量的RNA脫氧核糖核酸(DNA)1非重復(fù)序列：一個(gè)基因組中只有一個(gè)拷貝，是編碼蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)基因2輕度重復(fù)序列：一個(gè)基因組中有210個(gè)拷貝的序列3中度重復(fù)序列：重復(fù)數(shù)十至數(shù)萬(wàn)（105）次的重復(fù)順序 ，在基因組中所占比例在不同種屬之間差異很大，一般約占1040。大多不編碼蛋白質(zhì)，編碼各種rRNA和tRNA及結(jié)構(gòu)基因。4高度重復(fù)序列：在基因組中重復(fù)頻率高，可達(dá)百萬(wàn)(106)以上 ，不轉(zhuǎn)錄，多位于著絲粒處，是異染色質(zhì)組分，可能與染色體穩(wěn)定有關(guān)。有絲分裂—細(xì)胞間接分裂的一種方式，由多種過(guò)程復(fù)合而成，藉此二子核接受原種屬體細(xì)胞的特征，即相等數(shù)的染色體，得以有絲分裂，集體成長(zhǎng)并更新細(xì)胞減數(shù)分裂—染色體復(fù)制一次而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次的分裂方式 ，其二倍體的原始生殖細(xì)胞染色體復(fù)制一次之后，要經(jīng)過(guò)兩次細(xì)胞分裂，結(jié)果子細(xì)胞（即生殖細(xì)胞）所含的染色體數(shù)目比親代細(xì)胞減少一半。染色體畸變 是因?yàn)橄忍煨匀旧w數(shù)目異?；颍ê停┙Y(jié)構(gòu)畸變數(shù)目畸變：整倍體 ：增加或減少整套的染色體 ① 多倍體 ② 三倍體非整倍體：增加或減少一條或幾條染色體 ①缺體 ②單體 ③三體 結(jié)構(gòu)畸變：缺失、重復(fù)、倒位、易位 基因 (Gene) 是核酸分子中貯存遺傳信息的遺傳單位。是DNA長(zhǎng)鏈上一個(gè)由特定核苷酸組成并具有特定遺傳功能的片段，包括編碼蛋白質(zhì)或RNA的核酸序列和調(diào)控序列。特點(diǎn)：1能忠實(shí)地復(fù)制自己，以保持生物的基本特征 2能夠“突變” ，致病或給自然選擇帶來(lái)原始材料1順?lè)醋?可以編碼一條多肽鏈的的一個(gè)遺傳功能單位。一個(gè)順?lè)醋記Q定一條多肽鏈 2重疊基因：是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的組成部分。3斷裂基因：真核生物的基因是不連續(xù)的，其編碼區(qū)（外顯子）,被一些非編碼區(qū)（內(nèi)含子）所隔斷4假基因：與有功能的基因在核苷酸順序的組成上非常相似，卻不具有正常功能的基因。5癌基因:人類(lèi)或其他動(dòng)物細(xì)胞（以及致癌病毒）固有的一類(lèi)基因，又稱(chēng)轉(zhuǎn)化基因。是具有潛在的促發(fā)腫瘤發(fā)生活性的基因6抑癌基因：是指某種基因當(dāng)其受阻抑、失活、丟失、或其表達(dá)產(chǎn)物喪失功能可導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化基因組單倍體細(xì)胞中所含有的全部遺傳信息，包括編碼和非編碼序列在內(nèi)的全部DNA分子。 ★原核生物基因組特征1基因組通常僅由一條雙鏈DNA組成。2基因組中只有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)3基因是連續(xù)的，沒(méi)有內(nèi)含子4功能相關(guān)的基因高度集中構(gòu)成操縱子5DNA大部分是用于編碼蛋白質(zhì)6編碼蛋白質(zhì)的基因通常為單拷貝7結(jié)構(gòu)基因的重復(fù)序列少8基因組中存在可移動(dòng)的DNA序列 ★真核生物基因組特點(diǎn)1真核基因組的復(fù)雜性：基因組大、主要的遺傳物質(zhì)與組蛋白等構(gòu)成染色質(zhì)，被包裹在核膜內(nèi)，核外還有遺傳成分(如線(xiàn)粒體DNA等)2真核生物是一個(gè)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄生成一條mRNA，即mRNA是單順?lè)醋?，基本上沒(méi)有操縱子的結(jié)構(gòu)3結(jié)構(gòu)基因所占區(qū)域遠(yuǎn)小于非編碼區(qū)4結(jié)構(gòu)基因大多為斷裂基因，即有外顯子(exon)和內(nèi)含子(intron)，轉(zhuǎn)錄后需經(jīng)剪接去除內(nèi)含子，才能翻譯獲得完整的蛋白質(zhì)5基因組中存在大量重復(fù)序列 高度重復(fù)序列：①反向重復(fù)序列：兩個(gè)相同順序的互補(bǔ)拷貝在同一DNA鏈上反向排列而成，與復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的調(diào)控有關(guān)。②衛(wèi)