药学分子生物学
药学分子生物学PharmaceuticalMolecularBiology-PPT课件
绪 论
2、现代分子生物学的建立和发展阶段
从20世纪50年代初——70年代初。 1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构 模型是现代分子生物学诞生的里程碑。 开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。
DNA双螺旋发现的最深刻意义在于：
确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了 硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式； 从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，
1945年 基因编码蛋白质
1951年 首次蛋白质测序
1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构
绪 论
1954年 Crick提出分子生物学的中心法则 1958年 DNA半保留复制 1961年 Nirenberg发现遗传密码 1967年 发现DNA连接酶 1973年 建立了DNA重组技术 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2019年 第一只克隆羊多莉诞生 2019年 美、英等国完成人类基因组计划基本 框架 2019年人类基因组序列图绘制成功
分子生物学发展的三个阶段：
1、诞生的准备和酝酿阶段 19世纪后期——20世纪50年代初。
绪 论
在这一阶段产生了两点对生命本质认识上的 重大突破： (1) 确定了蛋白质是生命的主要物质基础 19世纪末Buchner第一次提出酶（enzyme） 的名称，酶是生物催化剂。
1902年EmilFisher证明蛋白质结构是8年 1903年 1910年 1913年 1927年 1931年 1944年
药学分子生物学
绪论分子生物学：在分子水平上研究生命现象的科学，现代科学的共同语言。
核心：通过研究生物的物质基础——核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能和相互作用等方面来阐明生物分子基础，探索生命奥秘。
第一章1、DNA的结构和功能（一）DNA的一级结构DNA的基本组成单位——四种核苷酸（dAMP、dCMP、dGMP、dTMP）通过3′，5′磷酸二酯键彼此连接起来的线形多聚体，以及其组成单位的数量和排列顺序。
（二）DNA的二级结构两条脱氧核苷酸链以反向平行的形式，围绕同一个中心轴盘绕形成的双螺旋结构。
分为右手螺旋（ABCD型）和左手螺旋（D）型。
（三）DNA的三级结构DNA双螺旋结构的基础上，进一步扭曲折叠形成超螺旋结构。
2、DNA的拓扑结构DNA存在的一种形式，指在DNA双螺旋的基础上，进一步扭曲所形成的特定空间结构。
超螺旋结构是拓扑结构的主要形式，分为正超螺旋和负超螺旋，在相应条件下可以相互转变。
3、tRNA功能tRNA的主要功能是携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。
即以mRNA 为模板，将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。
tRNA与mRNA 是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的。
4、核酸变性：核酸双螺旋结构氢键断裂，双链解开，但共价键并未断裂的现象。
5、Southern印迹杂交将混合DNA经限制性内切酶酶切后，用琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，将胶上的DNA泡碱变性，并转移至硝酸纤维素膜上，经干烤或者红外线照射固定，再与放射性同位素标记的变性后的DNA探针进行杂交，洗涤，放射自显影。
6、核酸分子杂交存在互补序列的不同来源的核酸分子,以碱基配对方式相互结合形成DNA-DNA或DNA-RNA杂交体的过程。
7、反义核酸根据剪辑互补原理，利用人工合成或生命有机体合成的特定互补的DNA和RNA片段与目的序列核酸结合，通过空间位阻效应或诱导RNAase活性的降解作用，在复制、转录、剪切、mRNA转运以及翻译等水平上，抑制或者封闭目的基因的表达。
分子生物学在药学领域的应用
分子生物学在药学领域的应用分子生物学，这个听起来高大上的词，其实在我们的生活中可没少发挥作用，尤其是在药学这个领域。
想象一下，你正在看一部紧张刺激的悬疑片，而药学就是那位聪明的侦探，分子生物学则是它身后强大的支持团队。
今天，我们就来聊聊这两个领域的“兄弟情”，看看分子生物学是如何为药学打下坚实的基础的。
1. 分子生物学是什么？1.1 基础知识先来普及一下分子生物学的基本概念吧。
分子生物学，顾名思义，就是研究生命的分子基础。
我们说的那些DNA、RNA和蛋白质，都是它的“主角”。
它们就像是一支交响乐团，只有各自发挥作用，才能奏出生命的华美乐章。
通过研究这些分子，科学家们能够搞清楚生命体是如何运作的，从细胞分裂到遗传信息的传递，真是精彩纷呈。
1.2 药学与分子生物学的关系那么，药学又是怎么跟分子生物学扯上关系的呢？简单来说，药学需要了解生物体内发生了什么，才能设计出有效的药物。
比如说，某种疾病的成因，往往是因为某种蛋白质出问题了。
这时候，分子生物学的“侦探”精神就派上用场了。
通过对这些分子的分析，药学可以对症下药，开发出治疗方案。
2. 分子生物学在药物研发中的应用2.1 新药的发现咱们来聊聊新药的发现。
以前，药物的研发就像是在黑暗的隧道中摸索，偶尔碰碰壁，运气好的时候才找到出路。
而如今，有了分子生物学的帮助，科学家们就像拿到了手电筒，照亮了前方的路。
通过基因组学，研究人员能够识别与疾病相关的基因，从而找到潜在的新药靶点。
换句话说，分子生物学帮我们找到了药物研发的“金钥匙”。
2.2 个性化医疗除了新药研发，分子生物学还为个性化医疗铺平了道路。
你听说过“量身定制”吗？在医疗领域，这可不是随便说说的。
通过基因检测，医生能够了解患者的遗传特征，进而制定出更适合的治疗方案。
比如，某些药物对某些人有效，但对另一些人却没用。
这就是分子生物学的魅力所在，它让我们能够根据每个人的“独特DNA”来决定最佳的药物。
3. 分子生物学的未来3.1 持续创新分子生物学在药学领域的应用，真是如火如荼，未来也充满希望。
药物分子生物学及基因工程在药学中的应用
药物分子生物学及基因工程在药学中的应用药物分子生物学和基因工程是现代药学领域中的两个重要分支，它们的应用为药物研发和治疗提供了许多新的机会和可能性。
本文将探讨药物分子生物学和基因工程在药学中的应用，并介绍一些相关的研究和实践。
一、药物分子生物学的应用药物分子生物学是研究药物与生物分子之间相互作用的科学。
它通过分析药物与生物分子的结构和功能，揭示药物的作用机制和药效学特性。
药物分子生物学的应用广泛，涉及药物设计、药物筛选、药物代谢、药物传递等多个方面。
1. 药物设计药物设计是通过对药物与靶标之间的相互作用进行研究，设计出具有高效率和选择性的药物分子。
药物分子生物学为药物设计提供了许多工具和方法，如计算机辅助药物设计、分子对接、药物分子模拟等。
这些技术可以加速药物研发过程，提高研发效率。
2. 药物筛选药物筛选是从大量的化合物中筛选出具有治疗效果的候选药物。
药物分子生物学在药物筛选中发挥着重要作用。
通过对药物与靶标之间的相互作用进行研究，可以筛选出具有高亲和力和选择性的药物。
同时，药物分子生物学还可以帮助研究人员了解药物的作用机制，为药物筛选提供理论依据。
3. 药物代谢药物代谢是药物在体内的转化和消除过程。
药物分子生物学可以通过研究药物与代谢酶之间的相互作用，揭示药物代谢途径和代谢产物的生成规律。
这对于了解药物的药代动力学特性和药物相互作用具有重要意义。
4. 药物传递药物传递是将药物输送到目标组织或器官的过程。
药物分子生物学可以通过研究药物与载体之间的相互作用，开发新型的药物传递系统。
这些系统可以提高药物的生物利用度和靶向性，减少副作用和毒性。
二、基因工程在药学中的应用基因工程是通过改变生物体的遗传信息，实现对生物体性状的改良和调控。
在药学领域，基因工程被广泛应用于药物生产、基因治疗和药物检测等方面。
1. 药物生产基因工程可以通过改造微生物、植物或动物细胞，使其具有合成特定药物的能力。
这种方法被称为重组DNA技术。
药学分子生物学重点
绪论分子生物学(molecular biology）:是在分子水平研究生命现象的科学，是现代生命科学的共同语言。
核心内容是通过生物的物质基础——核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。
药学分子生物学(pharmaceutical molecular biology)：由于分子生物学的新理论、新技术渗入到药学研究领域，从而使药物学研究以化学、药学的培养模式转化为以生命科学、药学和化学相结合的新药模式。
分子生物学的主要研究对象：核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及相互作用分子生物学在医药工业中的应用：1、DNA重组技术与新药研究2、药物基因组学、药物蛋白质组学与现代药物研究3、药物蛋白质组学是基因、蛋白质、疾病三者相连的桥梁科学第一章核酸的分子结构、性质和功能核酸的基本结构（重点掌握）：磷酸核苷碱基戊糖引起DNA构象改变的因素：核苷酸顺序、碱基组成、盐的种类、相对湿度。
DNA双螺旋结构有利氢键不利疏水力稳定性的影响：碱基堆积力静电斥力mRNA:遗传信息真核生物的mRNA结构:5'帽子—5’非编码区—编码区— 3’非编码区—3’polyA原核生物的mRNA结构：5'非编码区—调控序列—编码区—终止子—起始调控序列—编码区—终止区—3’非编码区tRNA的二级结构：三叶草形三级结构：倒L形功能：接受氨基酸、携带氨基酸，把氨基酸转运到核糖体上，然后按照mRNA上的密码顺序装配成多肽或蛋白质。
rRNA：组成核蛋白体核酸分子杂交的原理：复性（变性的DNA重新恢复成双链的过程称为复性也叫做退火。
）反义RNA的作用机制（掌握）：Ⅰ类反义RNA:直接作用于靶mRNA的S D序列和(或)部分编码区，直接抑制翻译，或与靶mRNA结合形成双链RNA，从而易被RNA酶Ⅲ降解；Ⅱ类反义RNA：与mRNA的非编码区结合，引起mRNA构象变化，抑制翻译；Ⅲ类反义RNA：则直接抑制靶mRNA的转录。
药学分子生物学试题
药学分子生物学试题一、选择题1. 药学分子生物学是研究什么领域的学科？A. 药物的化学结构B. 药物的生物合成途径C. 药物的作用机制D. 药物的市场销售策略2. 下列哪个不是分子生物学中的基本概念？A. 基因B. 蛋白质C. 药物受体D. 市场需求3. CRISPR-Cas9技术主要应用于以下哪个领域？A. 药物筛选B. 基因编辑C. 药物代谢D. 药物销售管理4. 在药学分子生物学中，常用的基因克隆方法包括？A. PCR技术B. 质谱分析C. 高效液相色谱D. 紫外光谱分析5. 药物作用的分子靶点主要包括以下哪些？A. 受体B. 酶C. 离子通道D. 所有以上选项二、填空题1. 在药学分子生物学中，__________是指基因通过转录和翻译过程合成蛋白质的一系列生化反应。
2. __________技术是一种用于检测DNA序列的高精度方法，常用于基因型分析和突变检测。
3. 药物的分子设计需要考虑的一个重要因素是药物与分子靶点的__________。
4. 在药物研发过程中，通过分子生物学方法可以对药物的__________进行预测和评估，从而提高药物研发的成功率。
5. __________是一种通过模拟药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程来评估药物安全性和有效性的实验方法。
三、简答题1. 请简述PCR技术在药学分子生物学中的应用及其重要性。
2. 阐述基因表达调控在药物作用机制研究中的作用。
3. 描述CRISPR-Cas9技术如何被应用于药物研发中，并给出一个具体的例子。
四、论述题1. 论述药物分子靶点的发现和验证过程，以及其在新药开发中的重要性。
2. 分析基因编辑技术在药学领域的潜在应用及其可能带来的伦理问题。
3. 探讨分子生物学技术在个体化药物治疗中的作用及其对未来医疗模式的影响。
五、实验设计题设计一个实验方案，用于研究某一特定药物对特定基因表达的影响。
请包括实验目的、实验原理、所需材料和试剂、实验步骤、预期结果和可能的实验问题及解决方案。
药学分子生物学教学大纲
《药学分子生物学》课程教学大纲课程编号：10041120课程名称：分子生物学/pharmaceutical molecular biology学时：36学时学分：2学分适用专业：药学专业开课学期：开课部门：先修课程：无机化学、有机化学、生物化学、微生物学考核要求：考查使用教材及主要参考书：史济平主编，《药学分子生物学》（第2版），人民卫生出版社，2003 王镜岩等主编，《生物化学》（第3版），高等教育出版社，2002B.D.Hans，《Biochemistry》（英文版），科学出版社，2002王镜岩译，现代生物化学精要速览：《生物化学》，科学出版社2004 王琳芳,杨克恭，《医学分子生物学原理》，协和医科大学出版社，2001 R.M. 特怀曼著.陈淳、徐沁等译. 《高级分子生物学要义》，科学出版社，2001朱玉贤等编著，《现代分子生物学》，高等教育出版社，1996阎隆飞等编著，《分子生物学》，中国农业出版社，静国忠主编，《基因工程及其分子生物学基础》，北京大学出版社，Robert F. Weaver，MOLECULAR BIOLOGY(影印版)，科学出版社& McGraw-Hill Companies.Inc.2001一、课程的性质和任务本课程授课对象为化学与生物工程学院药学专业的学生。
分子生物学是药学专业学生的选修课。
分子生物学是从分子水平来研究生命现象的科学，是现代生命科学的“共同语言”，其核心内容是通过生物的物质基础――核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构，功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命现象的分子基础，从而探索生命的奥秘。
本课程侧重于核酸的分子生物学，从基因展开，突出生物大分子结构与功能的关系及其如何操作这两个重要的生命过程，围绕DNA复制，转录，表达和调控等方面给予论述。
通过本课程的学习，可以使学生系统而深入地掌握分子生物学的基本概念和基本理论，帮助学生扩大知识面，拓宽专业口径，为学生以后应用分子生物学的手段研究新药以及在分子水平上研究药物代谢规律，阐明药物作用的机理奠定基础。
2024年浅论药学分子生物学教学
2024年浅论药学分子生物学教学药学分子生物学作为现代药学领域的重要分支，涉及生物学、化学、药学等多个学科的知识。
本文将从教学基本内容概述、教学方法与手段、教学实验与实践、跨学科知识融合、教学评估与反馈以及教学前沿与展望等方面，对药学分子生物学教学进行浅论。
一、教学基本内容概述药学分子生物学的教学内容主要包括基因结构与表达、蛋白质结构与功能、信号转导、基因调控与表达分析、疾病产生的分子基础以及药物作用机制等方面。
这些内容不仅要求学生掌握基础理论知识，还需要理解其在药物研发与治疗中的应用。
二、教学方法与手段在药学分子生物学的教学中，应注重启发式教学、案例教学和互动式教学等多种教学方法的结合使用。
通过问题引导、小组讨论、角色扮演等手段，激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性与参与度。
同时，利用多媒体课件、在线课程、虚拟实验等现代教学工具，丰富教学手段，提高教学效果。
三、教学实验与实践药学分子生物学是一门实践性很强的学科。
通过实验与实践环节，学生可以更加深入地理解和掌握理论知识。
因此，在教学中应加强实验与实践环节的设置，如PCR技术、基因克隆、蛋白质纯化等实验，以及药物作用机制的研究项目等。
这些实践活动不仅能够提高学生的实验技能，还能培养学生的创新思维和解决问题的能力。
四、跨学科知识融合药学分子生物学作为交叉学科，与生物学、化学、医学等多个学科有着密切的联系。
在教学中，应注重跨学科知识的融合，引导学生理解不同学科之间的联系和差异。
通过组织跨学科的学习活动、邀请其他领域的专家进行讲座等方式，拓宽学生的知识视野，提高学生的综合素质。
五、教学评估与反馈有效的教学评估与反馈机制是提高教学质量的重要手段。
在药学分子生物学教学中，应建立多元化的评估体系，包括课堂表现、作业完成情况、实验报告、期末考试等多个方面。
同时，注重学生的反馈意见，及时调整教学方法和内容，以满足学生的学习需求。
六、教学前沿与展望随着科技的不断发展，药学分子生物学领域也在不断更新和拓展。
分子生物学在中医药学中的应用
分子生物学在中医药学中的应用随着现代医学科技的日益发展，分子生物学技术的应用逐渐深入各个医疗领域，其中包括中医药学。
近年来，越来越多的研究表明，分子生物学技术在中医药学中具有广泛的应用前景。
本文将介绍分子生物学技术在中医药学中的应用，并探讨这些应用的潜力和展望。
一、基因检测技术在中医药学中的应用分子生物学技术中的基因检测技术被广泛运用于中医药学领域的个体化治疗，它通过对病人的基因组检测，了解其遗传基础及个性化特征，为中医药学的个体化治疗提供了基础资料。
1.基因多态性与中医药学基因多态性是指一组基因中发生的变异所造成的多种基因表达状态，包括单核苷酸多态性（SNP）和in/del变异。
在中医药学中，基因多态性是一个非常重要的临床应用，因为它与药物代谢、药物副作用和药物反应等方面有关系。
在临床上，乙肝携带者能够通过单核苷酸多态性（SNP）的情况来进行个体化治疗，畅销药物盐酸利巴韦林能够促进乙肝病毒清除，但在个别病人受体的变异情况下会产生一定的副作用。
对于乙肝患者而言，基因多态性的检测可以提供个体化治疗策略。
2.药效基因组学与中医药学药效基因组学是一种利用全基因组方法研究药物治疗反应的新技术。
它可以分析药物与基因的相互作用，发现影响药效的基因，从而预测药物治疗效果。
在中医药学中，药效基因组学技术可以用于早期预测不同患者的药物反应以及对不同药物的敏感性。
针对中草药的多种复方制剂来说，药效基因组学的技术可以识别放血蓼所搭配的草药成分是其有效成分在基因水平上的作用。
3. 药代基因组学与中医药学药代基因组学是指基因组学、药物代谢学和药物学三者之间的交叉学科。
利用此技术，可以分析某一特定基因的变异导致不同物种个体处理药物的差异，其中包括药物的代谢和毒性反应等因素。
在中医药学中，药代基因组学可以用于分析该药物在个体中的代谢情况，从而提高个体治疗效果和减少不良反应。
二、在中药制剂中的应用1. 药物有效成分分析和鉴别方面中药材和中药饮片是杂质和模拟品最容易发生的药物制剂之一，具有复杂性、多组分、多途径等特点，使得中药材和中药饮片在鉴别和质量控制方面相当具有挑战性。
中药学与分子生物学
2、李孟秋等研究雷公藤红素对小鼠的免疫抑制
作用及对细胞因子IL-6MRNA表达的影响
采用碳粒廓清、迟发型变态反应、血清溶血素测 定和T淋巴细胞转化实验，观察雷公藤红素对小 鼠免疫功能的影响；运用RT-PCR半定量法研究雷 公藤红素对小鼠肝脏IL-6mRNA 表达影响。雷公藤 红素能抑制小鼠血清溶血素水平(400ug/kg)，且 与剂量呈依赖关系；小鼠耳廓肿胀度研究表明， 雷公藤红素能使迟发型变态反应程度减轻 (400ug/kg)；雷公藤红素剂量在0.25ug/mL时，可 以明显抑制植物பைடு நூலகம்凝素(PHA)诱导的细胞增殖；雷 公藤红素800ug/kg能对抗CCl4引起的急性肝损伤 小鼠肝脏IL-6mRNA含量的升高。雷公藤红素在一 定程度上能抑制小鼠的免疫功能，能抑制炎症细 胞因子IL-6基因的过度表达。
因表达谱的影响
培养人脐静脉内皮细胞；复方丹参注射液作用 细胞18h，以正常培养的细胞作对照，用心血管 疾病及细胞因子相关的基因芯片研究复方丹参注 射液对培养的人脐静脉内皮细胞基因表达谱的影 响，并用RT-PCR方法对表达上调与表达下调的基 因进行了扩增和电泳检测。基因芯片分析筛选出 复方丹参对内皮细胞的影响基因9个，其中上调 基因3个，下调基因6个，包括一些与免疫、血管 舒缩、细胞黏附及抗氧化的相关基因；对差异表 达的基因用RT-PCR 扩增及电泳检测结果与基因芯 片结果一致，证实了基因芯片的检测结果复方丹 参可通过多种途径在基因水平调节内皮细胞的功 能
具体可分为以下几个方面：
1、应用分子生物学技术进行中药优良品种的 培育
2、利用分子生物学技术探讨中药作用机理
3、利用基因芯片技术筛选和开发 新药
利用基因芯片技术筛选和开发新药 在后基因时代，随着基因结构和功能研究的
分子生物学与药学
分子生物学与药学
分子生物学和药学是紧密相关的学科，两者在药物研发和药理学中扮演了重要角色。
下面是分子生物学与药学之间的关系和应用：
1.药物研发：分子生物学为药物研发提供了基本的工具和技
术。
通过对生物分子（如蛋白质、基因和信号分子）的认
识，药物研究者可以利用分子生物学的方法寻找新的药物
靶点、设计和合成药物分子，并开发新的药物筛选和评估
方法。
2.药效学研究：分子生物学的技术可以用于研究药物的作用
机制和药效学。
通过分析药物与特定分子靶点之间的相互
作用，可以深入了解药物的作用方式和药效学特性，进而
优化药物设计和开发。
3.基因治疗和基因组学：分子生物学提供了基因治疗和基因
组学的关键工具和方法。
通过分子生物学技术，可以修复、替换或调节异常基因，实现基因治疗，用于治疗遗传性疾
病和其他疾病。
此外，基因组学研究揭示了个体基因组的
变异和相关基因对药物反应和药物代谢的影响，为个体化
药物治疗提供了基础。
4.药物安全性评估：分子生物学技术可用于药物的安全性评
估。
通过在体外和体内实验中使用细胞和动物模型，分子
生物学方法可以检测药物对基因表达的影响，识别可能的
毒性效应，并评估药物代谢和药物相互作用的潜在风险。
总之，分子生物学在药学领域中广泛应用，为药物研发、药效学、基因治疗和药物安全性评估提供了重要的技术和工具。
随着科技的不断发展，分子生物学和药学的交叉应用还将进一步推动药物研发和治疗的创新。
药学分子生物学
一、名解1.DNA的一级结构：指四种脱氧核苷酸（dAMP、dCMP、dGMP、dTMP）按照一定的排列顺序，通过3’,5’磷酸二酯键连接形成的多核苷酸，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，故又可称为碱基顺序。
2.DNA的二级结构：即DNA的双螺旋结构，DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链(DNA 单链)组成。
两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构。
两条链的走向相反。
3.DNA的三级结构：即超螺旋DNA，指DNA双螺旋通过弯曲和扭转所形成的特定构象。
4.分子杂交：两条来源不同，但具有互补序列的核酸（DNA或RNA），按碱基配对原则复性形成一个杂交体，这个过程即杂交。
5.核酸探针：指能与靶分子核酸按碱基互补原则特异性相互作用的一段已知序列的寡核苷酸或核酸。
通常是人工合成的。
6.基因芯片：又称DNA 芯片，指将大量（通常每平方厘米点阵密度高于400 ）探针分子固定于微小载体后与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。
7.反义核酸：根据碱基互补原理，人工合成或生命体合成的特定的DNA或RNA片段，与目的核酸序列互补结合，通过空间位阻效应或诱导RNase活性的降解作用，抑制或封闭目的基因的表达。
8.染色体：真核细胞有丝分裂期(M期)高度螺旋化的DNA蛋白质纤维，是间期染色质进一步紧密盘绕折叠的结果。
9.核小体（nucleosome）:是染色质的基本结构单位,由核心颗粒（core particle）和连接区DNA （linker DNA）二部分组成10 .重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。
11.断裂基因：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因12.复等位基因：每条基因位于染色体的特殊位点上，称为遗传基因座。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
绪论
一、分子生物学的发展简史
（一）孕育阶段（1820~1950年代）；
1、达尔文进化论
2、遗传学规律的诞生
3、遗传因子在哪里？
4、生命的遗传物质是DNA
5、RNA也是重要的遗传物质
（二）创立阶段（1950~1970年代）；
1、DNA双螺旋结构的确立
2、遗传信息如何传递—中心法则
3、DNA如何复制—半保留复制
4、基因表达如何调控—操纵子学说
5、DNA如何编码蛋白质—密码子（三）发展阶段（1970年代以后）；
1、逆转录酶的发现
2、DNA测序技术的诞生
3、PCR技术的诞生
4、基因工程的诞生
5、人类基因组计划
6、克隆技术的旋风
7、诱导性多能干细胞（iPS）
8、microRNA
9、芯片技术
10、组学：基因组学，转录组学，蛋白质组学，代谢组学
11、CRISPR/Cas系统
二、分子生物学在医药科学中的应用（一）发病机制
1、遗传性疾病：寻找突变基因
2、病原微生物：从分子水平确定其致病机理
3、肿瘤、肥胖等疾病
（二）疾病诊断
PCR技术、核酸杂交、基因芯片等（三）疾病治疗
基因治疗、试管婴儿、三亲婴儿（四）法医学
身份鉴定、亲子鉴定等
（五）医药工业
1、DNA重组技术与新药研究
（1）小分子代谢产物（维生素、氨基酸、抗生素、染料、生物多聚体的前体等）
（2）亚单位疫苗、合成肽疫苗（3）细胞因子、血液因子、激素（4）糖（糖肽＋有机小分子化合物）、核酸（反义核酸、肽核酸）、脂类等
（5）新型反应器（动物、植物等）2、药物基因组学、药物蛋白质组学与现代药物研究
（1）药物疗效与基因多态性相关，个体差异大（如非典型抗精神病药氯氮平）
（2）发现新的靶基因
（3）在蛋白质组水平上研究发病机理
3、中医药
（1）对中医理论的解释
（2）中药：种质鉴定、育种、新的活性成分提取技术
三、“药学分子生物学”教学大纲绪论、细胞
核酸的分子结构、性质和功能
染色质、染色体、基因和基因组
可移动的遗传因子和染色体外遗传因子
DNA的复制、突变、损伤和修复
转录、转录后加工
蛋白质的生物合成－翻译及翻译后过程
基因表达的调控
基因编辑
外源基因表达与基因工程药物
药物生物信息学基础
第一章遗传物质的分子结构、性质和功能
第一节 DNA的结构与功能
第二节 RNA的结构与功能
第三节核酸的分子杂交
第四节反义核酸及药物（调控中讲）
第五节 RNAi （调控中讲）
第六节病毒核酸（自习）
第一节、DNA的结构和功能
DNA的一级结构：指构成DNA的四种脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键彼此连接起来的线性多聚体，以及脱氧核苷酸的排列顺序。
DNA的二级结构：两条脱氧核苷酸链反向平行盘绕所形成的双螺旋结构。
DNA的三级结构
DNA的功能
第二节、RNA的结构和功能
mRNA tRNA rRNA其他小分子RNA
第三节、核酸的变性、复性、杂交
1、核酸的变性
定义、性质、增色效应、熔点
2、核酸的复性
定义、机制、影响因素
3、核酸杂交技术
Southern blotting
Northern blotting
Western blotting
Eastern blotting
In situ blotting
原位杂交
菌落杂交
以上杂交都有一个共同的缺陷。
每次杂交只能有一个探针，
检测一种基因。
如何能同时检测多种基因？
——DNA芯片
DNA作为遗传物质的主要优点
1.信息量大，可以缩微；
2.表面互补，电荷互补，双螺旋结构说明了精确复制机理；
3.核糖的2’脱氧，在水溶液中稳定性好；
4.可以突变，以求进化（突变对个体是不幸的，进化对群体是有利的）；
5.有T无U，基因组得以增大，而无C脱氨基成U带来的潜在危险。
（尿嘧啶DNA糖苷酶可以灵敏识别DNA中的U而随时将其剔除）。
第一节 DNA的结构与功能
DNA的一级结构
DNA的二级结构
DNA的三级结构
三链DNA
DNA的功能
一、DNA的一级结构
定义：指构成DNA的四种脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键彼此连接起来的线性多聚体，以及脱氧核苷酸的排列顺序。
脱氧核糖的2’位上没有自由羟基，这是DNA极其稳定的根本原因。
二、DNA的二级结构
两条脱氧核苷酸链反向平行盘绕所形成的双螺旋结构。
右手螺旋：A-, B-, C-, D- 左手螺旋：Z-（大量存在，抑制转录）
DNA双螺旋模型
1主链
脱氧核糖和磷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接，成为双螺旋的骨架；
两条主链以反向平行的方式组成右手双螺旋，直径2nm左右；
主链位于螺旋的外侧，核糖平面与螺旋轴平行。
2、碱基对
碱基互补配对：A=T，G≡C；碱基位于螺旋的内侧，碱基平面与螺旋轴基本垂直。
3、螺距
双螺旋中任意一条链绕轴一周所升降的距离，3.4nm，10个核苷酸。
4、大沟和小沟
一条宽而深，一条狭而浅；大沟对于蛋白质识别双螺旋DNA上的特定信息是非常重要的。
决定DNA双螺旋结构的因素
氢键；碱基堆积力；磷酸基的静电斥力；碱基分子内能。
三、DNA的三级结构
指在DNA双螺旋结构基础上，进一步扭曲所形成的特定空间结构。
超螺旋结构是主要形式，分为正超螺旋和负超螺旋。
正常情况下，负超螺旋占DNA的5%左右。
拓扑异构酶可以断裂磷酸二酯键，造成暂时性的切口，使DNA的一条链得以转越另一条链或双螺旋轴心，改变DNA的拓扑结构。
根据异构体化的方式分为二个型。
切断一个链而改变拓扑结构的称为Ⅰ型拓扑异构酶（topoisomeraseⅠ），切断二个链的称为Ⅱ型拓扑异构酶
（topoisomeraseⅡ）。
第二节 RNA的结构和功能
信使RNA（mRNA）
转运RNA（tRNA）
核糖体RNA（rRNA）
其他小RNA
茎环结构（stem-loop stucture）发夹结构（hairpin stucture）
一、mRNA
二、tRNA
tRNA的二级结构都呈“三叶草” 形状，在结构上具有某些共同之处，一般可将其分为五臂四环：包括氨基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧啶区、T C区和可变区。
除了氨基酸接受区外，其余每个区均含有一个突环和一个臂。
三、rRNA
四、其它小分子RNA
MicroRNA
MicroRNAs（miRNAs）是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20~25个核苷酸。
成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的，随后组装进RNA诱导的沉默复合体。
多数miRNA 还具有高度保守性、时序性和组织特异性。
通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。
核酶 ribozyme
研究四膜虫（能自我拼接rRNA）时发现。
生理功用：绝大部分核酶参与RNA的加工和成熟。