分子生物学-1概论
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医学分子生物学
马郁芳 大连医科大学基础医学院
生物化学教研室
分子生物学是研究核酸和蛋白质的结构与功 能的学科。
在分子水平上阐述基因的结构、基因组的复 制、基因的表达和调节、蛋白质与核酸的相互作 用、蛋白质与蛋白质的相互作用。
Replication 基因组
基因表达
基因
基因表达是极其复杂的过程，多种因素 控制 mRNA 和蛋白质的生成以及蛋白质 的平衡。
Baidu Nhomakorabea一部分 核酸分子的组成和结构
核酸 (nucleic acid) 是由核苷酸组成的生物大分子。
• 脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid, DNA)：储 存遗传信息。
• 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)：传递遗传信 息，指导蛋白质的生物合成。
利用分子生物学技术解决以下问题：
• 致病机理的研究 • 药物作用靶点 (标) 及药物研发 • 蛋白质药物 • 基因诊断 • 基因治疗 • 疫苗
主要内容
• 生物大分子 (核酸、蛋白质) 的结构 • 基因和基因组 • 遗传信息传递 (DNA 复制和修复；RNA 转录；蛋白质生
物合成) • 基因表达及其调控 • 常用的分子生物学技术 (基因克隆及表达、DNA 测序、
构成 DNA 的核苷酸 构成 RNA 的核苷酸
NMP 核苷一磷酸 NDP 核苷二磷酸 NTP 核苷三磷酸
DNA 分子的结构
DNA 的一级结构 (primary structure)
DNA 的二级结构 (second structure)
DNA 的高级结构
超螺旋结构 (supercoil) 染色质 (chromatin)
核酸分子杂交、PCR等) • 基因诊断与基因治疗 • 基因功能的研究方法
参考书
1. 冯作化主编，医学分子生物学 (供8年制及7年制临床医学 等专业用) ，人民卫生出版社 (2005) 2. 田余祥 秦宜德主编，医学分子生物学 (供长学制学生和 研究生用)，科学出版社 (2013)
3. Cornel Mülhard, Molecular Biology and Genomics (The Experimenter Series), Academic Press (2007)
第十四章 基因结构和表达变化与疾病的关系 第十五章 可遗传的基因组变异与人类疾病易感性 第十六章 感染性疾病相关基因 第十七章 信号转导异常与细胞增殖和凋亡相关性 第十八章 细胞间通讯与 T 细胞应答调控 第十九章 在基因水平诊断疾病 第二十章 基因治疗研究 第二十一章 药物相关的分子生物学研究 第二十二章 分子生物学的新兴研究领域 第二十三章 生物信息学在基因和蛋白质研究中的应用
细胞间与细胞信号转导的分子机制 细胞增殖与分化的分子机制 细胞凋亡的分子机制 衰老的分子机制 肿瘤发生发展与转移的分子机制 基因诊断与基因治疗 “组学”与生物信息学
1. What Is Molecular Biology? 2. Fundamental Methods 3. The Tools 4. The Polymerase Chain Reaction 5. RNA 6. Cloning DNA Fragments 7. Hybridization: How to Track Down DNA 8. DNA Analysis 9. Investigating the Function of DNA Sequences 10. Using Computers
医学分子生物学 (供长学制 学生和研究生用) 田余祥 秦宜德 主编
ISBN 7030379551 科学出版社 (2013)
第一篇 遗传物质的结构基础 (第 1-3 章) 第二篇 遗传信息的传递及其调控 (第 4-8 章) 第三篇 分子生物学常用的方法与技术 (第 9-12 章) 第四篇 专题篇 (第 13-19 章)
DNA 的一级结构
四种脱氧核糖核苷酸或四种 碱基的排列顺序称为 DNA 的一级结构。
ATGCGACGACGCGTGCTGACGGTGTGCCTGGCGCTCGTCTTGTGTGTGGT GGTTGTTCTCGCGGGTGGTTACTGGCTGTCGAATTCGCGGACGTTCCAGG TGGCCGGCGCGTTGGTTCATCGCGTTTCGACGCCCGAGAAGGTCGTCGCG TTGACGCTCGACGACGGGCCCACCGACGCGACACGTGTGGTGTTGCGCAC GCTGGCCGCCGCGCGGGTGCCCGCGACGTTCTACCTGACCGGGCGCGAAC TCGAAGCCGCACCCGATCTGGGTGCGGCCATCGCGGCGGCCGGACACGAG ATCGGCAATCACAGCTTCTCGCACCGGCGCATGGTGCTCATGTCATCGAA AACCGTTGCTTCCGAGCTGGAACGCACCGATGCCGCGATCCGCGCGACGG GCTACACCGGGCCCATCACTTTCCGGCCGCCGTACGGCAAGAAGCTCTGG TCGCTCCCCCGCTACCTTGCGGAGCATGACCGGATCTCGGTGACGTGGGA TGTGGAACCCGACTCGGCGACCGAACCCACGGCCGACGAGATCGTCGCGC AGACCGTCGACCAGGTGCGCCCGGGTTCGATCATCCTGCTACATGCCATG TACGGCAGTCGCGGGCCGACGCGCGCGGCGCTGCCGCGGATCATCTCCGA ATTGCAGTCAGCCGGATACCGTTTCGTCACGGTGTCGCAACTGATCGGGA TGTCGTGA
结构、识别、调节、 催化、转运、运动、 免疫等
真核细胞的结构特点
DNA 以染色质 形式存在于细 胞核中
细胞核
核糖体
线粒体 含有 mtDNA
滑面内质网 线粒体
粗面内质网 高尔基体
溶酶体
原核细胞的结构特点
基因组 DNA 存在 于类 (拟) 核中
人类微生物组计划 ( Human
Microbiome Project, HMP ) 旨在对人体不同部位 (包括鼻 腔，口腔，皮肤，胃肠道和 泌尿生殖道) 的微生物群落进 行定性，并分析这些微生物 在人类健康和疾病中的作用。
4. Roche Applied Science, Lab FAQS
医学分子生物学 (供8年制 及7年制临床医学等专业用) 冯作化 主编
ISBN 7-117-06927-9 人民卫生出版社 (2005)
第一章 绪论 第二章 基因 第三章 基因组 第四章 基因组核酸的复制 第五章 DNA 损伤与修复 第六章 基因的表达 第七章 翻译后功能蛋白质的形成和降解 第八章 基因表达的调控 第九章 细胞间通讯与信号转导 第十章 细胞增殖和凋亡的分子机制 第十一章 基因分析的基本策略 第十二章 基因功能分析的基本策略 第十三章 基因工程与基因体外表达
马郁芳 大连医科大学基础医学院
生物化学教研室
分子生物学是研究核酸和蛋白质的结构与功 能的学科。
在分子水平上阐述基因的结构、基因组的复 制、基因的表达和调节、蛋白质与核酸的相互作 用、蛋白质与蛋白质的相互作用。
Replication 基因组
基因表达
基因
基因表达是极其复杂的过程，多种因素 控制 mRNA 和蛋白质的生成以及蛋白质 的平衡。
Baidu Nhomakorabea一部分 核酸分子的组成和结构
核酸 (nucleic acid) 是由核苷酸组成的生物大分子。
• 脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid, DNA)：储 存遗传信息。
• 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)：传递遗传信 息，指导蛋白质的生物合成。
利用分子生物学技术解决以下问题：
• 致病机理的研究 • 药物作用靶点 (标) 及药物研发 • 蛋白质药物 • 基因诊断 • 基因治疗 • 疫苗
主要内容
• 生物大分子 (核酸、蛋白质) 的结构 • 基因和基因组 • 遗传信息传递 (DNA 复制和修复；RNA 转录；蛋白质生
物合成) • 基因表达及其调控 • 常用的分子生物学技术 (基因克隆及表达、DNA 测序、
构成 DNA 的核苷酸 构成 RNA 的核苷酸
NMP 核苷一磷酸 NDP 核苷二磷酸 NTP 核苷三磷酸
DNA 分子的结构
DNA 的一级结构 (primary structure)
DNA 的二级结构 (second structure)
DNA 的高级结构
超螺旋结构 (supercoil) 染色质 (chromatin)
核酸分子杂交、PCR等) • 基因诊断与基因治疗 • 基因功能的研究方法
参考书
1. 冯作化主编，医学分子生物学 (供8年制及7年制临床医学 等专业用) ，人民卫生出版社 (2005) 2. 田余祥 秦宜德主编，医学分子生物学 (供长学制学生和 研究生用)，科学出版社 (2013)
3. Cornel Mülhard, Molecular Biology and Genomics (The Experimenter Series), Academic Press (2007)
第十四章 基因结构和表达变化与疾病的关系 第十五章 可遗传的基因组变异与人类疾病易感性 第十六章 感染性疾病相关基因 第十七章 信号转导异常与细胞增殖和凋亡相关性 第十八章 细胞间通讯与 T 细胞应答调控 第十九章 在基因水平诊断疾病 第二十章 基因治疗研究 第二十一章 药物相关的分子生物学研究 第二十二章 分子生物学的新兴研究领域 第二十三章 生物信息学在基因和蛋白质研究中的应用
细胞间与细胞信号转导的分子机制 细胞增殖与分化的分子机制 细胞凋亡的分子机制 衰老的分子机制 肿瘤发生发展与转移的分子机制 基因诊断与基因治疗 “组学”与生物信息学
1. What Is Molecular Biology? 2. Fundamental Methods 3. The Tools 4. The Polymerase Chain Reaction 5. RNA 6. Cloning DNA Fragments 7. Hybridization: How to Track Down DNA 8. DNA Analysis 9. Investigating the Function of DNA Sequences 10. Using Computers
医学分子生物学 (供长学制 学生和研究生用) 田余祥 秦宜德 主编
ISBN 7030379551 科学出版社 (2013)
第一篇 遗传物质的结构基础 (第 1-3 章) 第二篇 遗传信息的传递及其调控 (第 4-8 章) 第三篇 分子生物学常用的方法与技术 (第 9-12 章) 第四篇 专题篇 (第 13-19 章)
DNA 的一级结构
四种脱氧核糖核苷酸或四种 碱基的排列顺序称为 DNA 的一级结构。
ATGCGACGACGCGTGCTGACGGTGTGCCTGGCGCTCGTCTTGTGTGTGGT GGTTGTTCTCGCGGGTGGTTACTGGCTGTCGAATTCGCGGACGTTCCAGG TGGCCGGCGCGTTGGTTCATCGCGTTTCGACGCCCGAGAAGGTCGTCGCG TTGACGCTCGACGACGGGCCCACCGACGCGACACGTGTGGTGTTGCGCAC GCTGGCCGCCGCGCGGGTGCCCGCGACGTTCTACCTGACCGGGCGCGAAC TCGAAGCCGCACCCGATCTGGGTGCGGCCATCGCGGCGGCCGGACACGAG ATCGGCAATCACAGCTTCTCGCACCGGCGCATGGTGCTCATGTCATCGAA AACCGTTGCTTCCGAGCTGGAACGCACCGATGCCGCGATCCGCGCGACGG GCTACACCGGGCCCATCACTTTCCGGCCGCCGTACGGCAAGAAGCTCTGG TCGCTCCCCCGCTACCTTGCGGAGCATGACCGGATCTCGGTGACGTGGGA TGTGGAACCCGACTCGGCGACCGAACCCACGGCCGACGAGATCGTCGCGC AGACCGTCGACCAGGTGCGCCCGGGTTCGATCATCCTGCTACATGCCATG TACGGCAGTCGCGGGCCGACGCGCGCGGCGCTGCCGCGGATCATCTCCGA ATTGCAGTCAGCCGGATACCGTTTCGTCACGGTGTCGCAACTGATCGGGA TGTCGTGA
结构、识别、调节、 催化、转运、运动、 免疫等
真核细胞的结构特点
DNA 以染色质 形式存在于细 胞核中
细胞核
核糖体
线粒体 含有 mtDNA
滑面内质网 线粒体
粗面内质网 高尔基体
溶酶体
原核细胞的结构特点
基因组 DNA 存在 于类 (拟) 核中
人类微生物组计划 ( Human
Microbiome Project, HMP ) 旨在对人体不同部位 (包括鼻 腔，口腔，皮肤，胃肠道和 泌尿生殖道) 的微生物群落进 行定性，并分析这些微生物 在人类健康和疾病中的作用。
4. Roche Applied Science, Lab FAQS
医学分子生物学 (供8年制 及7年制临床医学等专业用) 冯作化 主编
ISBN 7-117-06927-9 人民卫生出版社 (2005)
第一章 绪论 第二章 基因 第三章 基因组 第四章 基因组核酸的复制 第五章 DNA 损伤与修复 第六章 基因的表达 第七章 翻译后功能蛋白质的形成和降解 第八章 基因表达的调控 第九章 细胞间通讯与信号转导 第十章 细胞增殖和凋亡的分子机制 第十一章 基因分析的基本策略 第十二章 基因功能分析的基本策略 第十三章 基因工程与基因体外表达