【正文】 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué) Medical Molecular Biology 生化教研室：劉友平 ——是研究 生物機體 的 化學(xué)組成 和生命過程中 化學(xué)變化 規(guī)律的科學(xué)。 《 生物化學(xué) 》 《 分子生物學(xué) 》 ？ ？ 《 生物化學(xué) 》 發(fā)展簡史： ?18世紀(jì)中 —20世紀(jì)初（初級階段） (靜態(tài) ) 生物體的化學(xué)組成（糖，脂，氨基酸，核酸） ?20世紀(jì)初 —20世紀(jì)中（蓬勃發(fā)展階段 ）（ 動態(tài) ） 代謝途徑，酶促反應(yīng)，三羧酸循環(huán) ?? ?20世紀(jì)后葉以來（分子生物學(xué)崛起 ）（ 機能 ） 從 分子水平 研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而 闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì) 。 《 分子生物學(xué) 》 緒論 分子生物學(xué)的概念 分子生物學(xué)的研究內(nèi)容 分子生物學(xué)的發(fā)展歷程 分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué) 21世紀(jì)分子生物學(xué)發(fā)展的趨勢 分子生物學(xué) 從分子水平的角度，以研究生命本質(zhì)為目的，研究生物大分子的結(jié)構(gòu)及功能為研究對象的一門新興邊緣學(xué)科。 一、分子生物學(xué)的概念 生物大分子：糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸 ？ 核酸 蛋白質(zhì) —— 儲存生命活動的各種信息 —— 一切生命活動的執(zhí)行者 核酸 （ DNA， RNA） 蛋白質(zhì) 基礎(chǔ)理論 技術(shù) 二、分子生物學(xué)的研究內(nèi)容 蛋白質(zhì)分子生物學(xué) 分子生物學(xué)的主要內(nèi)容： —— 研究內(nèi)容包括基因的結(jié)構(gòu)、遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯，核酸存儲的信息修復(fù)與突變，基因表達調(diào)控和基因工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用等。 （第一篇） （第三篇） （第二篇） 細(xì)胞 —— 細(xì)胞周期及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制 基因（ DNA）分子生物學(xué) —— 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 近半個世紀(jì)以來 Nobel medal Half a pound of 23karal gold. inches across 三、分子生物學(xué)的發(fā)展歷程 近半個世紀(jì)以來 1. 確定了蛋白質(zhì)是生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。 2. 確定了生物遺傳的物質(zhì)是 DNA。 分子生物學(xué)的發(fā)展大致可分為三個階段： （ 二）現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段（ 19501970） 1. 遺傳信息傳遞中心法則的建立。 2. 對蛋白質(zhì)、核酸結(jié)構(gòu)與功能的進一步認(rèn)識。 （三）初步認(rèn)識生命本質(zhì)并開始改造生命的階段（ 1970以后） 1. 基因工程技術(shù)的建立和發(fā)展 2. 單克隆抗體及基因工程抗體的建立和發(fā)展 3. 基因組研究的發(fā)展 （一）現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的準(zhǔn)備和醞釀階段（ 18201950） 機體表型 來認(rèn)識疾病 ,即根據(jù)現(xiàn)象和檢查所獲知的癥狀與體征 。 組織細(xì)胞的病理 、 生理變化 來分析和診斷疾病 。 但都不能從本質(zhì)上真正認(rèn)識疾病發(fā)生的根本原因 ， 更不能從根本上治愈疾病和闡明疾病的發(fā)病機制 。 人類對疾病的認(rèn)識： 四、分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué) 3. 隨著分子生物學(xué)的誕生與發(fā)展 ， 導(dǎo)致基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)都從分子水平來探討多種多樣的生命現(xiàn)象 ， 使各種生理和病理現(xiàn)象的機制都可能從分子水平找到答案 。 ―分子病” （ molecular disease） ： 1949年美國化學(xué)家 胞貧血癥時，發(fā)現(xiàn)患者的異常血紅蛋白是由 β鏈 N端的第 6位的 谷氨酸 被 纈氨酸 所替代所致。 在繼 “ 分子病 ” 之后 ， 又陸續(xù)的提出 “ 基因病 ” 、 “ 構(gòu)象病 ” 和 “ 信息病 ” 等分子生物學(xué)新概念 。 使得醫(yī)學(xué)研究的整個格局和觀念逐步發(fā)生了改變 ， 使人們對疾病的認(rèn)識不斷地深入到分子水平階段 。 功能基因組學(xué) 蛋白質(zhì)組學(xué) 生物信息學(xué) 五、 21世紀(jì)分子生物學(xué)發(fā)展的趨勢 （基因 → mRNA→ 蛋白質(zhì)） 哈佛大學(xué)校長談哈佛特點 : 學(xué)生從教師從課堂中學(xué)到的知識 =40% 學(xué)生自學(xué)和從同學(xué)中學(xué)到的知識 =60% 基本概念 + 邏輯分析 主要參考書目錄 Lewin,B, Genes IX 科學(xué)出版社 2022 Watson et al,. Molecular Biology of Gene, (Fourth Edition) 楊喚明譯 Turner,PC et al, 分子生物學(xué) , 科學(xué)出版社，影印版 , 1998 Robert F. Weaver Molecular biology 2022. （ Third edition） 徐晉麟等 現(xiàn)代遺傳學(xué)原理 (修訂版 2022) 科學(xué)出版社 鄭用璉等 基礎(chǔ)分子生物學(xué) 2022 高教出版社 朱玉賢等 現(xiàn)代分子生物學(xué) 2022高教出版社 英文網(wǎng)址： 中文網(wǎng)址： 推薦網(wǎng)址： 考試說明 本課程為閉卷考試； 考試時間為 2小時； 總題量： 5個問答題，每題 20分。 評分標(biāo)準(zhǔn)： ① 正確性， 60%； ② 獨立性， 30%； ③ 創(chuàng)新性， 10%。 第一篇 蛋 白 質(zhì) 蛋白質(zhì) （ protein， Pro）是生物機體中一類重要的生物大分子，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。 No protein and no life ！ 一 . 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能（ 第一章 ） Contents： 二 . 蛋白質(zhì)合成后的加工與修飾（ 第二、三、四章 ） 復(fù) 習(xí) 題 1. 試敘述蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)層次，各有哪些類型、結(jié)構(gòu)特征及研究意義。 2. 舉例說明蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。 3. 淺述蛋白質(zhì)糖基化修飾的方式與特點。 4. 何為蛋白質(zhì)“構(gòu)象病”？簡述蛋白質(zhì)有哪些折疊方式。 第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 Chapter 1 Structure and Function of Protein 第一節(jié) 組成蛋白質(zhì)的氨基酸 Section 1 The Amino Acids Composed into Proteins （ 20種 ） 組成蛋白質(zhì)的基本單位 ——氨基酸 “編碼氨基酸 ” H 甘氨酸 CH3 丙氨酸 L氨基酸的通式 R C + N H 3 C O O H α 碳原子 ,不對稱碳原子 Molecular Configuration of ?Amino Acid L型氨基酸 (或左手氨基酸，法文 Levo，左；） 反之是 D型氨基酸 (或右手氨基酸，法文 Dextro，右。） Peptide Bond and Peptide Chain 多肽鏈具有方向性，頭端為 氨基端 （ N端），尾端為 羧基端 （ C端）。 (N C) 多肽鏈經(jīng)過疏水塌縮、空間盤曲、側(cè)鏈聚集等折疊過程形成蛋白質(zhì)的 天然立體構(gòu)象 ，以獲得生物活性，從而將生命信息表達出來。 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) Section 2 Structure of Protein 一級結(jié)構(gòu) 初級結(jié)構(gòu)（線性結(jié)構(gòu)） 二級結(jié)構(gòu) 高級結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu) /構(gòu)象） 三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)（ primary structure） ——是指蛋白質(zhì)多肽鏈中 氨基酸殘基的排列順序 ，即多肽鏈的線狀結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)