医学分子生物学(全套课件633P)
合集下载
2024版年度现代分子生物学(全套课件180P)ppt课件
2024/2/3
链的延伸
RNA聚合酶沿DNA模板 移动，催化RNA链的延
伸。
转录终止
RNA聚合酶在特定信号 作用下停止转录，释放
RNA链。
16
转录后修饰
包括5’端加帽、3’端 加尾等修饰过程。
RNA的加工与成熟
剪接
去除内含子，连接外显子，形成成熟的 mRNA。
编辑
对某些核苷酸进行修饰或替换，改变RNA的 编码信息。
DNA复制和修复过程中的突变 和重组为生物进化提供了原材
料。
疾病发生与发展
DNA复制和修复异常可能导致 基因突变和基因组不稳定，进
而引发疾病的发生和发展。
2024/2/3
14
04
RNA转录与加工
2024/2/3
15
RNA转录的过程与机制
转录起始
RNA聚合酶与DNA模板 结合，形成转录起始复
合物。
疗。
基因治疗
通过导入正常基因或修复突变基 因，恢复细胞功能，达到治疗疾
病的目的。
精准医疗
结合基因诊断与治疗，为患者提 供定制化的治疗方案，提高治疗
效果和生活质量。
2024/2/3
26
07
分子生物学技术与应用
2024/2A重组技术
利用限制性内切酶、DNA连接酶等工具酶，实现 DNA片段的切割、连接和重组，构建重组DNA分子。
8
基因组的组成与特点
基因组的定义
基因组是一个生物体所有 基因的总和，包括核基因 组和细胞器基因组。
2024/2/3
基因组的组成
基因组由DNA序列、RNA 序列和蛋白质序列等组成， 其中DNA序列是主要的遗 传物质。
基因组的特点
链的延伸
RNA聚合酶沿DNA模板 移动，催化RNA链的延
伸。
转录终止
RNA聚合酶在特定信号 作用下停止转录，释放
RNA链。
16
转录后修饰
包括5’端加帽、3’端 加尾等修饰过程。
RNA的加工与成熟
剪接
去除内含子，连接外显子，形成成熟的 mRNA。
编辑
对某些核苷酸进行修饰或替换，改变RNA的 编码信息。
DNA复制和修复过程中的突变 和重组为生物进化提供了原材
料。
疾病发生与发展
DNA复制和修复异常可能导致 基因突变和基因组不稳定，进
而引发疾病的发生和发展。
2024/2/3
14
04
RNA转录与加工
2024/2/3
15
RNA转录的过程与机制
转录起始
RNA聚合酶与DNA模板 结合，形成转录起始复
合物。
疗。
基因治疗
通过导入正常基因或修复突变基 因，恢复细胞功能，达到治疗疾
病的目的。
精准医疗
结合基因诊断与治疗，为患者提 供定制化的治疗方案，提高治疗
效果和生活质量。
2024/2/3
26
07
分子生物学技术与应用
2024/2A重组技术
利用限制性内切酶、DNA连接酶等工具酶，实现 DNA片段的切割、连接和重组，构建重组DNA分子。
8
基因组的组成与特点
基因组的定义
基因组是一个生物体所有 基因的总和，包括核基因 组和细胞器基因组。
2024/2/3
基因组的组成
基因组由DNA序列、RNA 序列和蛋白质序列等组成， 其中DNA序列是主要的遗 传物质。
基因组的特点
医学分子生物学_PPT课件
2016/9/3 12
分子生物学技术：
由生物化学、生物物理学、细胞生物学、 遗传学、应用微生物学及免疫学等各专业技术 的渗透、综合而成，并在此基础上发明和创造 了一系列新的技术。 例如：DNA及RNA的印迹转移、核酸分子杂 交、基因克隆、基因体外扩增、DNA 测序等， 形成了独特的重组DNA技术及其相关技术。
2. 前体mRNA分子的拼接，去除内含子序列，连接成 成熟mRNA； 3. 发现单基因遗传病的基因结构的变异； 4. 从cDNA序列推导出蛋白质的一级结构； 5. 根据DNA序列合成基因，并与载体连接，使之在细 菌中表达，合成活性蛋白质，开创了基因工程。
2016/9/3
37
6. 基因的人工合成
1978年体外首次成功地人工合成第一个完
☻基因工程和蛋白质工程
外源DNA与载体在体外进行连接，或在基因水
平上进行有目的的定向诱变。
生物技术进入了分子水平，基因（或DNA）也 进入了社会生产和人们生活的方方面面。
2016/9/3 16
按照自己的意愿和社会需求改造基因，制备
各种具有生物活性的大分子。
DNA、RNA 和蛋白质成为人类治病、防病的一
的遗传密码，证明DNA分子中的遗传信息是以三联密
码的形式贮存。 遗传密码在生物界具有通用性。
2016/9/3
29
2016/9/3
30
2016/9/3
31
4. 中心法则的建立
1958 年， Crick 提出了分子生物学的中 心法则（central dogma）。 中心法则是分子遗传学基本理论体系。
整基因。 直接证实了Mendel G在1865年发现的遗传 因子(基因)的化学本质，就是 DNA分子。 DNA分子是多种多样生命现象的物质基础。
分子生物学技术：
由生物化学、生物物理学、细胞生物学、 遗传学、应用微生物学及免疫学等各专业技术 的渗透、综合而成，并在此基础上发明和创造 了一系列新的技术。 例如：DNA及RNA的印迹转移、核酸分子杂 交、基因克隆、基因体外扩增、DNA 测序等， 形成了独特的重组DNA技术及其相关技术。
2. 前体mRNA分子的拼接，去除内含子序列，连接成 成熟mRNA； 3. 发现单基因遗传病的基因结构的变异； 4. 从cDNA序列推导出蛋白质的一级结构； 5. 根据DNA序列合成基因，并与载体连接，使之在细 菌中表达，合成活性蛋白质，开创了基因工程。
2016/9/3
37
6. 基因的人工合成
1978年体外首次成功地人工合成第一个完
☻基因工程和蛋白质工程
外源DNA与载体在体外进行连接，或在基因水
平上进行有目的的定向诱变。
生物技术进入了分子水平，基因（或DNA）也 进入了社会生产和人们生活的方方面面。
2016/9/3 16
按照自己的意愿和社会需求改造基因，制备
各种具有生物活性的大分子。
DNA、RNA 和蛋白质成为人类治病、防病的一
的遗传密码，证明DNA分子中的遗传信息是以三联密
码的形式贮存。 遗传密码在生物界具有通用性。
2016/9/3
29
2016/9/3
30
2016/9/3
31
4. 中心法则的建立
1958 年， Crick 提出了分子生物学的中 心法则（central dogma）。 中心法则是分子遗传学基本理论体系。
整基因。 直接证实了Mendel G在1865年发现的遗传 因子(基因)的化学本质，就是 DNA分子。 DNA分子是多种多样生命现象的物质基础。
医学分子生物学ppt完整版
2024/1/30
切除修复
对于较复杂的DNA损伤 ，如嘧啶二聚体或DNA 链断裂，通过切除损伤 部位并合成新的DNA片 段进行修复。
重组修复
在DNA双链断裂等严重 损伤情况下，通过DNA 重组机制进行修复，涉 及同源序列的搜索和交 换。
13
DNA重组的方式与意义
同源重组
发生在同源序列之间的重组，通过交 换DNA片段实现遗传信息的重新组合
6
02
基因与基因组
2024/1/30
7
基因的概念与结构
01 基因的定义
基因是遗传信息的基本单位，控制生物性状的遗 传。
02 基因的结构
基因由编码区和非编码区组成，编码区包括外显 子和内含子。
03 基因的遗传效应
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2024/1/30
8
基因组的组成与特点
01 基因组的定义
基因表达的调控方式
基因表达受到多种因素的调控，包括 转录因子、表观遗传学修饰、 microRNA等。
2024/1/30
10
03
DNA复制、修复与重组
2024/1/30
11
DNA复制的过程与特点
1
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶段，涉及多种酶和蛋白 质的参与，确保DNA的准确复制。
2 3
DNA复制的特点
结合分子生物学指标，对 药物疗效进行评估，为新 药研发和临床应用提供依 据。
29
分子生物学技术在个体化医疗中的应用
基因检测
通过基因检测分析个体基 因组信息，为个体化医疗 提供基础数据。
2024/1/30
个体化用药指导
根据基因检测结果和药物 代谢特点，为患者提供个 体化用药建议，提高药物 治疗效果。
切除修复
对于较复杂的DNA损伤 ，如嘧啶二聚体或DNA 链断裂，通过切除损伤 部位并合成新的DNA片 段进行修复。
重组修复
在DNA双链断裂等严重 损伤情况下，通过DNA 重组机制进行修复，涉 及同源序列的搜索和交 换。
13
DNA重组的方式与意义
同源重组
发生在同源序列之间的重组，通过交 换DNA片段实现遗传信息的重新组合
6
02
基因与基因组
2024/1/30
7
基因的概念与结构
01 基因的定义
基因是遗传信息的基本单位，控制生物性状的遗 传。
02 基因的结构
基因由编码区和非编码区组成，编码区包括外显 子和内含子。
03 基因的遗传效应
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2024/1/30
8
基因组的组成与特点
01 基因组的定义
基因表达的调控方式
基因表达受到多种因素的调控，包括 转录因子、表观遗传学修饰、 microRNA等。
2024/1/30
10
03
DNA复制、修复与重组
2024/1/30
11
DNA复制的过程与特点
1
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶段，涉及多种酶和蛋白 质的参与，确保DNA的准确复制。
2 3
DNA复制的特点
结合分子生物学指标，对 药物疗效进行评估，为新 药研发和临床应用提供依 据。
29
分子生物学技术在个体化医疗中的应用
基因检测
通过基因检测分析个体基 因组信息，为个体化医疗 提供基础数据。
2024/1/30
个体化用药指导
根据基因检测结果和药物 代谢特点，为患者提供个 体化用药建议，提高药物 治疗效果。
分子生物学全套课件
蛋白质的合成与加工
蛋白质的生物合成包括转录和翻译两 个过程，其中转录是以DNA为模板合 成RNA的过程，翻译则是以mRNA为 模板合成蛋白质的过程。
在蛋白质合成过程中，还需要进行一系 列的加工和修饰，如剪切、磷酸化、糖 基化等，以确保蛋白质的正确折叠和功 能。
蛋白质在细胞中的作用
蛋白质可以作为酶催化生物体内 的化学反应，维持生命活动的正 常进行。
表观遗传学调控 通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式影响基因表 达。
3
microRNA调控 microRNA与mRNA结合，抑制其翻译或促进其 降解。
基因表达调控的分子机制
DNA结合蛋白的作用
识别并结合特定DNA序列，影响基因转录。
染色质结构与基因表达
染色质结构的变化可影响基因的可及性和转 录活性。
分子生物学全套课 件
contents
目录
• 分子生物学概述 • DNA的结构与功能 • RNA的结构与功能 • 蛋白质的结构与功能 • 基因表达的调控 • 分子生物学技术与应用
01
分子生物学概述
分子生物学的定义与发展
分子生物学的定义
分子生物学是研究生物大分子，特别 是蛋白质和核酸的结构、功能、相互 作用及其在生命过程中的作用机制和 调控的科学。
重组噬菌体。
目
的
基
通过蓝白斑筛选、PCR
因
鉴定等方法筛选并鉴定
与
含有目的基因的重组子。 载 体
连
基
接
因
表 达
将重组质粒或重组噬菌
系
体导入表达宿主细胞，
统
建立基因表达系统。
建
立
通过Western blot等方
法检测目的蛋白的表达
分子生物学ppt课件
基因组大小(Mb)
0.58 1.83 4.20 4.60 13.50 12.50 466 165 97 2700 3000
基因数
470 1743 4100 4288 6034 4929 30000 13601 18424 30000 25000
染色体数*
无 无 无 无 16 16 21 4 6 20 23
包括：
结构基因组学
功能基因组学
三个亚领域.
比较基因组学
28
29
一、病毒基因组 二、原核生物基因组 三、真核生物基因组
30
一、病毒基因组
基因组（genome） 1个配（精子或卵子），1个单倍 体细胞或1个病毒所包含的全套遗传物质的总和。病毒核酸 或为DNA或为RNA，可以统称为病毒染色体。
完整的病毒颗粒具有蛋白质外壳，以保护病毒核酸不 受核酸酶的破坏，并能识别和侵袭特定的宿主。
分子生物学
Molecular Biology
1
What is Molecular Biology?
分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命规律和生命本质 的学科。
核心内容是从分子水平研究基因和基因的活动，这些活动主要 通过核酸和蛋白质的活动来实现。
医学分子生物学主要研究人体生物大分子和大分子体系的结构、 功能、相互作用及其与疾病发生、发展的关系。
16
三、基因的结构特点和分类
基因的结构
结构基因：编码区序列（coding region sequence ）
在细胞内表达为蛋白质或功能RNA的DNA序列
转录调控序列：非编码序列（non-coding sequence）
基因表达需要的调控区（regulatory region）序列， 包括启动子（promoter）、增强子（enhancer）等。
2024《分子生物学全套》ppt课件
ppt课件contents •分子生物学概述•基因与基因组结构•DNA复制与修复机制•转录与翻译过程调控•蛋白质组学与代谢组学研究方法•现代分子生物学技术应用•生物信息学在分子生物学中应用•分子生物学前沿领域及未来发展趋势目录分子生物学概述分子生物学定义与特点分子生物学定义分子生物学特点以分子为研究对象，阐明生命现象的本质；与多学科交叉融合，推动生命科学的发展；实验技术手段不断更新，提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程早期发展阶段现代分子生物学阶段分子生物学研究内容及方法研究内容研究方法基因与基因组结构基因概念及功能基因功能基因定义基因通过编码蛋白质或参与生物体的各种生理和生化过程，从而控制生物的性状和表现。
基因分类基因组组成与结构特点基因组定义基因组是指一个生物体内所有基因的总和。
基因组组成基因组包括编码区和非编码区，其中编码区包含结构基因和调控基因，非编码区则包含一些重要的调控元件和重复序列。
基因组结构特点不同生物的基因组具有不同的结构特点，如原核生物基因组较小且连续，真核生物基因组较大且存在大量的重复序列和间隔区。
转录后水平调控转录后水平调控主要涉及mRNA 的加工、剪接、运输和降解等过程，通过这些过程可以影响mRNA 的稳定性和翻译效率。
基因表达概念基因表达是指基因转录成mRNA ，再翻译成蛋白质的过程。
基因表达调控机制生物体通过多种机制对基因表达进行调控，包括转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控和表观遗传调控等。
转录水平调控转录水平调控是最主要的基因表达调控机制，包括启动子、增强子、沉默子等顺式作用元件和反式作用因子的相互作用。
基因表达调控机制DNA复制与修复机制DNA复制过程及影响因素DNA复制过程影响因素DNA损伤类型及修复方式损伤类型包括碱基错配、单链断裂、双链断裂、碱基修饰等，这些损伤可能导致遗传信息的改变或丢失。
修复方式包括直接修复、切除修复、重组修复和跨损伤修复等，这些修复方式能够识别和修复DNA损伤，维护基因组的稳定性。
医学分子生物学课件
医学分子生物学课件xx年xx月xx日•分子生物学基础知识•医学分子生物学的核心概念•医学分子生物学的基本技术•医学分子生物学在医学中的应用目•医学分子生物学面临的挑战与未来发展录01分子生物学基础知识分子生物学是一门以分子为研究对象的科学，主要从分子水平上研究生物大分子的结构和功能，以揭示生命现象的本质和规律。
分子生物学定义分子生物学研究范围广泛，涉及生物大分子的结构、化学本质、功能、基因表达调控等方面。
它是一门高度综合性的学科，需要结合化学、物理学、数学等多学科的知识和方法进行研究。
分子生物学特点分子生物学的定义与特点疾病发生机制的研究分子生物学研究疾病的发病机制，探索疾病的发生、发展过程中的分子机制，为疾病的预防、诊断和治疗提供理论依据。
分子生物学在医学领域的重要性药物研发与治疗分子生物学对药物的作用机制、药物的设计、合成及筛选等方面提供了重要的理论和技术支持，为新药研发提供了更多的可能性。
医学遗传学基础分子生物学技术可以对人类基因组进行测序、定位和克隆，对遗传性疾病的发病机制、传递规律和诊断治疗提供重要帮助。
发展历程自20世纪50年代DNA双螺旋结构被发现以来，分子生物学经历了飞速发展，不断有新的技术和理论被发现和应用。
未来趋势未来，分子生物学将继续深入研究分子结构和功能的关系，探索基因表达和调控的机制，发展新的诊断和治疗技术，为医学和生物科学领域带来更多的突破和创新。
分子生物学的发展历程与未来趋势02医学分子生物学的核心概念基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。
基因定义指一个细胞或者生物体所携带的全部基因的总和。
基因组定义由大约20000到25000个基因组成，是人体细胞核和细胞质内DNA的总和。
人类基因组基因与基因组转录与翻译转录定义01是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
翻译定义02是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
医学分子生物学课件
医学分子生物学课件
2023-11-12
目 录
• 医学分子生物学概述 • 分子生物学基础 • 医学分子生物学的应用 • 医学分子生物学的前沿技术 • 医学分子生物学面临的挑战与未来发展 • 医学分子生物学案例分析
01
医学分子生物学概述
定义与重要性
定义
医学分子生物学是一门研究生物分子结构与功能的科学，特 别是研究与医学相关的生物分子及其在疾病和健康中的作用 。
发抗病毒药物和疫苗、加强蚊虫防控等。
THANKS。
详细描述
蛋白质组学技术通过对细胞或组织中所有蛋 白质的表达、修饰和功能进行研究，可以揭 示蛋白质与疾病的关系。这项技术已经被广 泛应用于医学研究和临床实践中，例如用于 诊断疾病、预测疾病进展、评估治疗效果等 。
生物信息学分析技术
总结词
生物信息学分析技术是一种利用计算机科学 和统计学方法分析生物数据的技术，它有助 于揭示基因组和蛋白质组的复杂关系。
重要性
医学分子生物学的研究对于理解疾病的本质和机制、发现新 的治疗方法以及改进公共卫生政策具有至关重要的意义。
医学分子生物学的历史与发展
历史
医学分子生物学起源于20世纪初，当时科学家开始研究生物分子的结构和功能 。在20世纪中叶，随着DNA双螺旋结构的发现和遗传密码的破解，医学分子 生物学得到了迅速发展。
基因调控是指对基因表达的精细控制，以确保细胞在正确的时
间和地点合成正确的蛋白质。
常见的基因调控元件
03
启动子、增强子、沉默子等是常见的基因调控元件，它们可以
影响基因表达的强度和模式。
03
医学分子生物学的应用
基因诊断与治疗
基因诊断
利用分子生物学技术，通过对特定基因序列的检测和分析，诊断疾病，预测个体对特定疾病的易感性，并提供个 性化治疗建议。
2023-11-12
目 录
• 医学分子生物学概述 • 分子生物学基础 • 医学分子生物学的应用 • 医学分子生物学的前沿技术 • 医学分子生物学面临的挑战与未来发展 • 医学分子生物学案例分析
01
医学分子生物学概述
定义与重要性
定义
医学分子生物学是一门研究生物分子结构与功能的科学，特 别是研究与医学相关的生物分子及其在疾病和健康中的作用 。
发抗病毒药物和疫苗、加强蚊虫防控等。
THANKS。
详细描述
蛋白质组学技术通过对细胞或组织中所有蛋 白质的表达、修饰和功能进行研究，可以揭 示蛋白质与疾病的关系。这项技术已经被广 泛应用于医学研究和临床实践中，例如用于 诊断疾病、预测疾病进展、评估治疗效果等 。
生物信息学分析技术
总结词
生物信息学分析技术是一种利用计算机科学 和统计学方法分析生物数据的技术，它有助 于揭示基因组和蛋白质组的复杂关系。
重要性
医学分子生物学的研究对于理解疾病的本质和机制、发现新 的治疗方法以及改进公共卫生政策具有至关重要的意义。
医学分子生物学的历史与发展
历史
医学分子生物学起源于20世纪初，当时科学家开始研究生物分子的结构和功能 。在20世纪中叶，随着DNA双螺旋结构的发现和遗传密码的破解，医学分子 生物学得到了迅速发展。
基因调控是指对基因表达的精细控制，以确保细胞在正确的时
间和地点合成正确的蛋白质。
常见的基因调控元件
03
启动子、增强子、沉默子等是常见的基因调控元件，它们可以
影响基因表达的强度和模式。
03
医学分子生物学的应用
基因诊断与治疗
基因诊断
利用分子生物学技术，通过对特定基因序列的检测和分析，诊断疾病，预测个体对特定疾病的易感性，并提供个 性化治疗建议。
医学分子生物学(课件)
染色质在细胞分裂期呈现高度凝集状态，而在细胞分裂间期呈伸展状态。
染色质的基本功能包括遗传信息的存储、复制和转录，以及细胞周期中染色体的动态变化。
染色质在人类基因组计划、基因组编辑及表观遗传学等研究领域具有重要意义。
RNA和蛋白质合成
04
转录
RNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板，通过转录过程合成的。转录是指以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程。
课程总结和展望
06
本课程的总结
分子生物学是研究生物体系分子成分和分子行为的科学，是生命科学领域的重要分支。
本课程介绍了分子生物学的基础理论和基本技能，包括DNA、RNA、蛋白质的合成、基因表达调控以及分子生物学技术在医学中的应用等内容。
通过学习，学生可以了解分子生物学的基本概念和原理，掌握分子生物学实验的基本技能，认识分子生物学在医学领域的重要作用和应用价值。
2023
医学分子生物学(课件)
目录
contents
课程简介分子生物学基础知识基因和染色质结构RNA和蛋白质合成分子生物学与医学的关系课程总结和展望
课程简介
01
理解医学分子生物学的核心概念和原理
掌握分子生物学技术在医学领域的应用方法
培养独立研究和解决问题的能力
课程目标
分子生物学基础
基因、染色体、DNA、RNA、蛋白质等基本概念和结构
分子生物学的起源
DNA双螺旋结构的发现
分子生物学的发展
分子生物学的历史和发展
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基因
基因是生物遗传信息的最基本单元，它编码着生命的蓝图，通过遗传和表观遗传机制控制着生物的各种性状。
中心法则
中心法则是指DNA通过RNA转录并翻译成蛋白质的过程。这是分子生物学的基本原理之一，也是遗传信息传递的关键步骤。
染色质的基本功能包括遗传信息的存储、复制和转录，以及细胞周期中染色体的动态变化。
染色质在人类基因组计划、基因组编辑及表观遗传学等研究领域具有重要意义。
RNA和蛋白质合成
04
转录
RNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板，通过转录过程合成的。转录是指以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程。
课程总结和展望
06
本课程的总结
分子生物学是研究生物体系分子成分和分子行为的科学，是生命科学领域的重要分支。
本课程介绍了分子生物学的基础理论和基本技能，包括DNA、RNA、蛋白质的合成、基因表达调控以及分子生物学技术在医学中的应用等内容。
通过学习，学生可以了解分子生物学的基本概念和原理，掌握分子生物学实验的基本技能，认识分子生物学在医学领域的重要作用和应用价值。
2023
医学分子生物学(课件)
目录
contents
课程简介分子生物学基础知识基因和染色质结构RNA和蛋白质合成分子生物学与医学的关系课程总结和展望
课程简介
01
理解医学分子生物学的核心概念和原理
掌握分子生物学技术在医学领域的应用方法
培养独立研究和解决问题的能力
课程目标
分子生物学基础
基因、染色体、DNA、RNA、蛋白质等基本概念和结构
分子生物学的起源
DNA双螺旋结构的发现
分子生物学的发展
分子生物学的历史和发展
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基因
基因是生物遗传信息的最基本单元，它编码着生命的蓝图，通过遗传和表观遗传机制控制着生物的各种性状。
中心法则
中心法则是指DNA通过RNA转录并翻译成蛋白质的过程。这是分子生物学的基本原理之一，也是遗传信息传递的关键步骤。
分子生物学(全套课件396P)pdf(2024)
通过蛋白质的修饰、降解等方式来 调节蛋白质的活性和稳定性。
20
真核生物基因表达的调控
转录因子调控
转录因子通过与DNA结合，激活或抑制特定基因的转录。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA甲基化等方式来影响基因的表达。
2024/1/30
microRNA调控
microRNA通过与mRNA结合，抑制其翻译或促进其降解来调控基 因表达。
与细胞生物学的关系
细胞生物学是研究细胞结构和功能的 科学，而分子生物学则是研究细胞内 生物大分子的结构和功能的科学。两 者在研究对象和研究方法上相互补充 ，共同揭示细胞的生命活动规律。细 胞生物学为分子生物学提供了研究对 象和研究背景，而分子生物学则为细 胞生物学提供了更深入的研究手段和 视角。
2024/1/30
2024/1/30
8
DNA的复制与修复
01
02
03
DNA复制的过程
起始、延伸和终止，其中 涉及多种酶和蛋白质的参 与。
2024/1/30
DNA复制的特点
半保留复制，新合成的 DNA分子中，一条链是旧 的，一条链是新的。
DNA修复的机制
包括直接修复、切除修复 、重组修复和SOS修复等 ，用于维护DNA分子的完 整性。
REPORTING
2024/1/30
11
RNA的分子组成与结构
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和碱基三部分组成。
2024/1/30
RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、U尿嘧啶，其 中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T。
RNA一般为单链长分子，不形成双螺旋结构，但是很多RNA也需要通过 碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。
20
真核生物基因表达的调控
转录因子调控
转录因子通过与DNA结合，激活或抑制特定基因的转录。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA甲基化等方式来影响基因的表达。
2024/1/30
microRNA调控
microRNA通过与mRNA结合，抑制其翻译或促进其降解来调控基 因表达。
与细胞生物学的关系
细胞生物学是研究细胞结构和功能的 科学，而分子生物学则是研究细胞内 生物大分子的结构和功能的科学。两 者在研究对象和研究方法上相互补充 ，共同揭示细胞的生命活动规律。细 胞生物学为分子生物学提供了研究对 象和研究背景，而分子生物学则为细 胞生物学提供了更深入的研究手段和 视角。
2024/1/30
2024/1/30
8
DNA的复制与修复
01
02
03
DNA复制的过程
起始、延伸和终止，其中 涉及多种酶和蛋白质的参 与。
2024/1/30
DNA复制的特点
半保留复制，新合成的 DNA分子中，一条链是旧 的，一条链是新的。
DNA修复的机制
包括直接修复、切除修复 、重组修复和SOS修复等 ，用于维护DNA分子的完 整性。
REPORTING
2024/1/30
11
RNA的分子组成与结构
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和碱基三部分组成。
2024/1/30
RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、U尿嘧啶，其 中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T。
RNA一般为单链长分子，不形成双螺旋结构，但是很多RNA也需要通过 碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。
2024年医学分子生物学课件(含)
医学分子生物学课件(含附件)医学分子生物学课件一、引言医学分子生物学作为一门新兴的交叉学科，在医学领域发挥着重要作用。
它研究生物大分子（如蛋白质、核酸等）的结构、功能及其在生命过程中的作用，为揭示疾病的发生、发展及防治提供理论基础。
本课件旨在介绍医学分子生物学的基本概念、研究方法及其在医学领域的应用，帮助读者了解这一领域的前沿动态。
二、医学分子生物学的基本概念1.生物大分子：生物大分子是构成生命体系的基本物质，包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
这些大分子在细胞内相互作用，共同完成生命活动。
2.基因：基因是生物遗传信息的基本单位，位于染色体上，决定生物的遗传特征。
基因通过转录和翻译过程，指导蛋白质的合成。
3.遗传密码：遗传密码是DNA和RNA序列与蛋白质氨基酸序列之间的对应关系。
通过遗传密码，生物体内的基因信息得以表达为蛋白质。
4.信号传导：信号传导是指生物体内信息的传递过程。
信号分子通过细胞膜上的受体，激活细胞内的信号传导通路，影响细胞的生命活动。
5.基因表达调控：基因表达调控是指生物体内基因转录和翻译过程的调控。
通过基因表达调控，细胞可以根据外界环境和内部需求，调整基因表达水平，实现生命活动的有序进行。
三、医学分子生物学的研究方法1.分子克隆：分子克隆技术是获取特定基因或DNA片段的重要手段。
通过分子克隆，研究者可以将目标基因插入到载体中，实现基因的扩增和表达。
2.PCR技术：聚合酶链反应（PCR）是一种在体外扩增DNA片段的方法。
PCR技术具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点，广泛应用于基因检测、疾病诊断等领域。
3.Westernblot：Westernblot是一种检测蛋白质的方法，通过电泳、转膜和免疫反应等步骤，实现对特定蛋白质的定性和定量分析。
4.基因敲除与敲入：基因敲除和敲入技术是通过基因编辑手段，实现对生物体基因的精确改造。
这些技术为研究基因功能、揭示疾病机制提供了有力工具。
5.系统生物学：系统生物学是研究生物体内分子网络和生物系统的整体行为。
分子生物学课件(共51张PPT)(2024)
四级结构
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构，每一条多肽链
都有完整的三级结构。
21
蛋白质的功能与分类
结构蛋白：作为细胞的结构，如膜蛋白，染色体蛋白等 。 酶：催化生物体内的化学反应。
抗体：参与免疫应答。
2024/1/29
功能蛋白
激素：调节生物体的生理活动。
蛋白质的分类还可以根据其溶解度、形状等进行划分。 例如，根据溶解度可分为清蛋白、球蛋白等；根据形状 可分为纤维状蛋白和球状蛋白等。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸， 由磷酸、核糖和碱基组成。
磷酸二酯键
核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 形成RNA链。
碱基
RNA中的碱基主要有腺嘌呤（A）、 鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶 （U）。
2024/1/29
12
RNA的种类与结构
mRNA
信使RNA，负责携带遗 传信息并指导蛋白质合
成。
翻译水平调控
通过控制翻译的起始、延伸和 终止来调控基因表达。
蛋白质水平调控
通过控制蛋白质的活性、稳定 性和相互作用来调控基因表达
。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达
。
2024/1/29
18
05
蛋白质的结构与功能
2024/1/29
19
蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元，共有20 种标准氨基酸。
2024/1/29
tRNA
转运RNA，负责携带氨 基酸并识别mRNA上的
遗传密码。
rRNA
其他RNA
核糖体RNA，是核糖体 的组成部分，参与蛋白
质合成。
13
如miRNA、snRNA等， 在基因表达调控等方面
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构，每一条多肽链
都有完整的三级结构。
21
蛋白质的功能与分类
结构蛋白：作为细胞的结构，如膜蛋白，染色体蛋白等 。 酶：催化生物体内的化学反应。
抗体：参与免疫应答。
2024/1/29
功能蛋白
激素：调节生物体的生理活动。
蛋白质的分类还可以根据其溶解度、形状等进行划分。 例如，根据溶解度可分为清蛋白、球蛋白等；根据形状 可分为纤维状蛋白和球状蛋白等。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸， 由磷酸、核糖和碱基组成。
磷酸二酯键
核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 形成RNA链。
碱基
RNA中的碱基主要有腺嘌呤（A）、 鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶 （U）。
2024/1/29
12
RNA的种类与结构
mRNA
信使RNA，负责携带遗 传信息并指导蛋白质合
成。
翻译水平调控
通过控制翻译的起始、延伸和 终止来调控基因表达。
蛋白质水平调控
通过控制蛋白质的活性、稳定 性和相互作用来调控基因表达
。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达
。
2024/1/29
18
05
蛋白质的结构与功能
2024/1/29
19
蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元，共有20 种标准氨基酸。
2024/1/29
tRNA
转运RNA，负责携带氨 基酸并识别mRNA上的
遗传密码。
rRNA
其他RNA
核糖体RNA，是核糖体 的组成部分，参与蛋白
质合成。
13
如miRNA、snRNA等， 在基因表达调控等方面
医学分子生物学PPT课件
基因组特点
基因组具有高度的复杂性 和多样性，同时不同生物 之间的基因组存在显著的 差异。
基因表达调控机制
基因表达概念
基因表达是指基因转录成mRNA并翻 译成蛋白质的过程。
表观遗传学调控
表观遗传学调控是指通过DNA甲基化、 组蛋白修饰等方式对基因表达进行调 控，但不改变DNA序列本身。
基因表达调控
生物体通过多种机制对基因表达进行 精确调控，包括转录水平调控、转录 后水平调控和翻译水平调控等。
05
蛋白质组学研究方法及应 用
蛋白质组学概念及研究内容
蛋白质组学定义
研究生物体或特定细胞类型中所有蛋 白质的科学，包括蛋白质表达、结构、 功能和相互作用等方面。
蛋白质组学研究内容
包括蛋白质表达谱、蛋白质翻译后修饰、 蛋白质相互作用网络等。
蛋白质分离纯化技术
双向凝胶电泳
利用蛋白质的等电点和分子量差 异进行分离，具有高分辨率和高
数据库资源搜索策略
数据库类型
包括核酸序列数据库、蛋白质序列 数据库、结构数据库、基因组数据 库等。
搜索策略
根据研究目的和数据类型，选择合 适的数据库和搜索工具，制定有效 的搜索策略，以获取准确、全面的 数据资源。
序列比对和注释方法
序列比对
通过比较两个或多个生物分子序列的相似性和差异性，来推断它们的结构、功 能和进化关系。常用的序列比对方法包括全局比对和局部比对。
程。
microRNA
通过与mRNA结合，抑 制翻译过程或促进 mRNA降解。
表观遗传调控
通过DNA甲基化、组蛋 白修饰等方式，调控基
因表达。
异常情况对生理功能影响
1 2
转录和翻译异常 导致蛋白质合成异常，影响细胞功能和代谢。
分子生物学(全套课件396P)pptx
DNA修复机制包括直接修复、 切除修复、重组修复和SOS修 复等，用于维护DNA分子的完 整性和稳定性。
PART 03
RNA结构与功能
REPORTING
RNA种类及特点
mRNA（信使RNA）
携带遗传信息，指导蛋白质合成。
rRNA（核糖体RNA）
与蛋白质结合形成核糖体，是蛋白质合成的 场所。
tRNA（转运RNA）
分子生物学(全套课件 396P)pptx
REPORTING
• 分子生物学绪论 • DNA结构与功能 • RNA结构与功能 • 蛋白质合成与功能 • 基因表达调控机制 • DNA损伤修复与重组技术
目录
PART 01
分子生物学绪论
REPORTING
分子生物学定义与发展
分子生物学的定义
在分子水平上研究生物大分子的结 构和功能，究生物大分子的结构和功能方面有很多交 叉，但分子生物学更侧重于在分子水平上揭示生命现象的本质。
与细胞生物学的关系
分子生物学与细胞生物学在研究细胞的结构和功能方面密切相关，但 分子生物学更侧重于研究细胞内的分子机制和信号传导。
与医学的关系
分子生物学在医学领域有着广泛的应用，如基因诊断、基因治疗和药 物研发等，为医学的发展提供了重要的理论和技术支持。
THANKS
感谢观看
REPORTING
识别并携带氨基酸，参与蛋白质合成。
其他非编码RNA
如microRNA、siRNA等，参与基因表达调 控。
RNA转录后加工与修饰
01
02
03
04
5'端加帽
在mRNA的5'端加上甲基鸟嘌 呤帽子结构，保护mRNA不被
降解。
3'端加尾
医学分子生物学 PPT课件
22.03.2020
3
一、分子生物学的定义
22.03.2020
4
生命科学的发展过程：
整体水平
细胞水平
分子水平
从整体水平到分子水平示意图
22.03.2020
5
生命科学是研究生命现象和生命活动规 律的一门综合性学科。
生命科学的研究内容： 生命物质的结构与功能，生物与生物
之间及生物与环境之间相互关系。
22.03.2020
42
8.基因表达调控机制的研究
1961年，Jacob和Monod提出操纵子学 说，认识了原核生物基因表达调控的一些规律。
80年代开始，人们逐步认识到真核基因组结 构和调控的复杂性。
真核基因的顺式调控元件与反式作用因子、 核酸与蛋白质间的分子识别与相互作用。
小分子反义RNA、核酶、siRNA等。
26
3. DNA复制模型 DNA semi-conservative duplication
The Meselson-Stahl experiment （1958）
showed that DNA is replicated semi-conservatively
22.03.2020
27
DNA复制模型
22.03.2020
28
1961年，Nirenberg、Ochoa以及Khorana等几 组科学家的共同努力，破译了RNA上编码合成蛋白质 的遗传密码，证明DNA分子中的遗传信息是以三联密 码的形式贮存。
遗传密码在生物界具有通用性。
22.03.2020
29
22.03.2020
30
22.03.2020
生物技术在农业上用于快速育种，改良品种， 提高农作物的产量、质量以及抗病虫害，抗干旱 等能力。
- 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)。
正股 DNA
复制
负股DNA 复制
解链
双股DNA
复制
正股DNA
正链 负股DNA
负链 RNA
转录 翻译 病毒 蛋白质
正股DNA
包装成 病毒颗粒
可降解
特点： ①进入宿主细胞后复制 形成双链，并通过DNA复制 过程完成基因组的复制；
②其基因转录方式类似 于真核细胞，即以负链为模 板转录生成mRNA。
3、双链RNA 动物呼肠孤病毒和各种噬真菌
烟草 mosaic
病毒
一、病毒基因组核酸的主要类型
双链DNA 单股正链DNA 双链RNA 单股负链RNA 单股正链RNA
1、双链DNA
环状DNA 线状DNA
这类病毒基因组DNA复 制的类型：
（1）通过DNA复制过程完 成基因组复制。大多数 DNA病毒基因组属这种类 型。
（2）先转录生成RNA中间 体，然后再通过逆转录过程 完成基因组的复制。如乙肝 病毒（hepatitis B virus , HBV）。
二、医学分子生物学的主要内容 （一）人体发育、分化和衰老的分子生 物学基础 （二）细胞增殖的分子基础 （三）人体三大功能调控系统（神经、 内分泌和免疫）的分子生物学基础 （四）基因的结构异常或表达异常与疾 病的关系
（五）应用分子生物学技术进行基因诊 断、基因治疗、生物制药和卫生防疫。
第二节 分子生物学的发展史 一、分子生物学的形成 二、分子生物学的发展 第三节分子生物学在医学中的应用 一、人体发育调控和人体功能调控的
virus
包膜（来自宿主细胞膜） envelope
病毒（Virus）的结构
球状病毒的衣壳多具有二十面对称结构
病毒衣壳二十面对称结构
包膜蛋白
包膜
核酸 核衣壳 衣壳
Schematic diagram of human immunodefiency virus（HIV）
杆状病毒衣壳为螺旋对称结构
RNA Protein subunit
细胞或生物体中，一套 完整单倍体的遗传物质的总 和称为基因组。
结构基因（structural gene）： 是指能转录生成RNA或编
码多肽链的DNA序列。
假基因（pseudogene）： 是指与功能正常的基因序
列相似，但无转录功能，或转 录产物无功能的基因。
断裂基因（split gene）： 又称为不连续基因，即由
分子生物学基础 二、基因与疾病 三、生物工程与生物制药 四、预防医学
第三章
基因组的结构与功能 Structure and Function of
Genome
基因（gene)：
是核酸分子中贮存遗传
信息的遗传单位，是贮存蛋白 质多肽链或RNA序列信息及 表达这些信息所必需的全部核 苷酸序列。
基因组（genome）：
前病毒
翻译合成 病毒蛋白质
二、病毒基因组结构与功能的特点
1、不同病毒基因组大小相差较大
病毒
基因组大小（kb）
RNA病毒
小RNA病毒科
7.2~8.4
披盖病毒科
12
黄病毒科
10
DNA病毒
乙肝病毒
3同病毒基因组可以是不同 结构的核酸
病毒
乳头瘤病毒 SV40病毒 腺病毒 疱疹病毒 噬菌体M13 脊髓灰质炎病毒 呼肠孤病毒
5、单链正股RNA
这类病毒基因组的复制和转录 机制有两种：
（1）通过RNA复制过程完成 基因组的复制；正股RNA既可以 作为mRNA，翻译合成蛋白质，也 可以包装形成病毒颗粒。
（2）通过DNA中间体完成基 因组复制。
病毒
双链
RNA cDNA DNA
逆转录 复制 整合
包装形成 病毒颗粒 转录
宿主 DNA
HBV-DNA的复制机制
线状双链DNA
正链
负链
闭环
带有部分单链区 的环状双链DNA
共价闭环双链DNA
以负链 为模板 进行转录
翻译合 成核 衣壳 蛋白
RNA 逆转录 酶H
前基因组RNA
核衣壳
也可整合入宿 主细胞染色体中
2、单链正股DNA
这类病毒包括自主微小 病毒、依赖微小病毒、M13 噬菌体。
核酸分子的正链与负链： 序列与mRNA相同的核酸
链，称为正链；与mRNA互补 的核酸链，称为负链。
mRNA
GAAUCGUUACCGCGCAUAGUUGGC
DNA
正链
GAATCGTTACCGCGCATAGTTGGC
CTTAGCAATGGCGCGTATCAACCG
负链RNA
负链
CUUAGCAAUGGCGCGUAUCAACCG
在序列上有重叠现象，这种基 因称为重叠基因。
基因家族（gene family）： 功能相关的基因构成各种
基因家族 。
第一节
病毒基因组 Virus Genome
病毒（Virus）的组成 核酸
DNA
核衣壳 Nucleic acid RNA
nucleocapsid 衣壳 （由蛋白质
病毒
capsid 排列构成）
医学分子生物学
Medical Molecular Biology
第一章 绪论 Introduction
第一节 分子生物学和医学 分子生物学研究的主要内容
一、分子生物学的主要内容 （一）生物大分子核酸和蛋白质的结 构与功能 （二）基因组的结构与功能 （三）基因组的复制、表达和调控 （四）生物大分子的互相作用 （五）细胞信号转导 （六）分子生物学技术
基因组的类型
闭环双链DNA 闭环双链DNA 线状双链DNA 线状双链DNA 单链环状DNA 单链RNA 双链RNA
内含子（非编码序列）和外显 子（编码序列）组成的基因。
多数真核生物基因为断裂 基因。
非剪接基因（non-splicing gene）：
又称为连续基因，即无 内含子序列的基因，转录产 物无须剪接，可直接用来翻 译合成蛋白质。
原核生物基因和少数真 核生物基因为非剪接基因。
重叠基因（overlapping gene）： 相邻两个或几个基因之间
体属于这类病毒。
GAAUCGUUACCGCGCAUAGUUGGC CUUAGCAAUGGCGCGUAUCAACCG
特点：①通过RNA复制过 程完成基因组的复制； ②以负 链RNA为模板转录生成mRNA。
4、单链负股RNA
特点：①进入宿主细胞后复制 形成双链RNA，并通过RNA复制 过程完成基因组的复制； ②复制形 成的正链RNA无5`帽和3`polyA结 构，不能作为合成蛋白质的模板； ③以负链RNA为模板转录生成带有 5`帽和3`polyA的mRNA，可翻译生 成病毒蛋白质。