医学分子生物学
分子生物学概述
传信息传递的基本方式，最终确
定了核酸是遗传的物质基础。
5’
2、遗传信息传递中心法则的建立
1956年，Kornber在大肠杆菌的无细胞提取液中实
现了DNA的合成，并从E.col中分离出DNA聚合酶；
1958年，Meselson与Stahl的实验证明，DNA复制 时 DNA分子的两条链先行分开。他们用15N重同位 素及密度梯度超速离心证明了DNA的复制是一种半 保 留复制。
三、分子生物学的主要研究内容
1、重组技术的建立和发展 2、基因组研究的发展 3、功能基因组研究的发展 4、基因表达调控机理的研究
基因组、功能基因组及生物信息学研究
基因组：指某种生物单倍体染色体中所含有基因的总数， 也就是包含个体生长、发育等一切生命活动所需的全部 遗传信息的整套核酸。
功能基因组：又称后基因组，是在基因组计划的基础上 建立起来的，它主要研究基因及其所编码蛋白质的结构 和功能，指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
人类基因组计划（human genome project, HGP）
美国科学家、诺贝尔奖获得者Dulbecco R于1986年在美国 《 Science 》杂志上发表的短文中率先提出，并认为这是加快 癌症研究进程的一条有效途径。
主要的目标是绘制遗传连锁图、物理图、转录图，并完成人类 基因组全部核苷酸序列测定。测出人体细胞中24条染色体上全 部30亿对核苷酸的序列，把所有人类基因都明确定位在染色体 上，破译人类的全部遗传信息。
里程碑的发现
Watson 和 Crick 在前人的基础 上，提出了DNA双螺旋结构的 模型。
1962年诺贝尔医学与生理学奖
Watson JD和Crick FHC的“双
5’
医学分子生物学
医学分子生物学医学分子生物学是研究生物体内分子水平的生物学科学的一个分支，它关注生物体内分子之间的相互作用、调控机制和其对生命活动的影响。
随着科学技术的发展，医学分子生物学在诊断、治疗及预防疾病方面扮演着越来越重要的角色。
分子生物学的基本原理分子生物学是研究生物体内生物大分子的结构、功能和相互作用的学科。
生物大分子主要包括核酸（DNA和RNA）、蛋白质和多糖。
分子生物学的研究对象包括基因表达、遗传物质的复制与修复、蛋白质合成、细胞信号传导等过程。
医学分子生物学的应用医学分子生物学在疾病的诊断、治疗和预防方面有着广泛的应用。
通过对基因、蛋白质的研究，可以帮助医生更准确地诊断疾病，制定更有效的治疗方案。
同时，分子生物学还为药物研发提供了重要的理论基础，促进了新药的研制和应用。
医学分子生物学的研究方法医学分子生物学采用了许多高级技术手段，如PCR技术、基因测序技术、基因编辑技术等。
这些技术的应用使得研究人员能够更深入地了解生物分子水平的细节，揭示疾病发生和发展的机制，为临床诊断和治疗提供了强有力的支持。
未来展望随着科学技术的不断发展，医学分子生物学将会在未来发挥越来越重要的作用。
随着基因组学、蛋白组学等领域的不断突破，医学分子生物学将更好地帮助人类理解和应对疾病。
未来，我们有理由相信，医学分子生物学将为人类健康事业做出更大的贡献。
结语医学分子生物学是生物医学领域中的重要分支之一，它的研究成果不仅有助于人类更好地理解生命的奥秘，更有利于提高疾病的诊断和治疗水平。
在未来，医学分子生物学必将在医学领域中发挥更加重要的作用，为人类健康事业做出新的贡献。
希望以上关于医学分子生物学的介绍能够为您对这一领域有更深入的理解，并对其应用前景有更清晰的认识。
医学分子生物学(MedicalMolecularBiology)
三、典型病毒基因组介绍 （一）SV40病毒（猴空泡病毒40） 基因组
晚期转录区
Ori
早期转录区
早期基因 T抗原基因 转录区 t抗原基因 VP1 SV40病毒 晚期基因 VP2 基因组 转录区 VP3 复制起始点 调控区 启动子 增强子
（二）乙型肝炎病毒（hepatitis B virus , HBV）基因组
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
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
（二）转位因子的类型及其特征
插入序列 转位因子 转座子 可转座的噬菌体
1、插入序列 （insertion sequence , IS） 特征： （1）是一类较小的没有表型效应 的转座因子，长度约700~2000bp； （2）由一个转位酶基因和两侧的 反向重复序列（inverted repeat sequence,IR）组成； （3）可双向插入靶位点，在插入 后的两侧可形成顺向重复序列 （direct repeat sequence ,DR）
4、位点特异重组系统：控制质 粒在细菌细胞内的多聚体与单体 相互转变过程。 att位点 Int酶 位点特异 Xis酶 重组系统 FIS因子 IHF因子
质粒自 身提供 宿主提供
5、质粒的不相容性：具有相同 复制起始点和分配区的两种质粒 不能共同存在于同一个细菌细胞 中，这种现象称为质粒的不相容 性。
医学分子生物学(最新整理)
10.由 AATAAA 和富含 GT 或 T 序列共同组成的顺式作用元件是 ( D s ) A.启动子 B. 增强子 C. 反应元件 D. 加尾信号 E. 沉默子
多项选择题： 1. 以下哪些是病毒基因组的特点 （A C E） A．基因重叠 B．大部分是非编码区 C．分段基因组 D．由双链环状 DNA 组成 E．单倍体基因组 F．基因没在内含子基因中不含内含子 2. 以下哪些是原核生物基因组的特点 （A B C E） A．只有一个复制起点 B．有操纵子结构 C．基因中没有不含内含子 D．基因重叠 E．有编码同工酶 的等基因 F．由线性双链 DNA 组成 3. 以下哪些是真核生物基因组的特点 （B C） A．编码区大于非编码区 B．有大量重复序列 C．转录产物为单顺子 D．没有基因家族 不存在基因家 族 E．有含质粒基因组 F．有操纵子结构 4. 以下属于上游启动子元件的是 （A D E） A．CAAT 盒 B．TATA 盒 C．poly(A) D．GC 盒 E．CACA 盒 F． SD 序列 5. 以下属于顺式作用元件的是 （A B D E F） A．启动子 B．反应元件 C．外显子 D．增强子 E．沉默子 F． poly(A)加尾信号 6. 以下属于单倍体基因组的是 （A B C D F） A．腺病毒 B．呼肠孤病毒 C．乳头瘤病毒 D．噬菌体 E．反转录病毒 F．乙肝病毒 7. 以下是转座因子的是 以下属于转座因子的是 （A B） A．插入序列 B．Mu 噬菌体 C．质粒 D．卫星 DNA E．回文序列 F．反向重复序列 8. 以下是高度重复序列的是 （C D E F） A．Alu 序列 B．KpnI 序列 C．串联重复序列 D．短散在重复片段 E．卫星 DNA F． 回文序列 9. 以下是中度重复序列的是 （A B C D E） A．rRNA 编码基因 B．tRNA 编码基因 C．免疫球蛋白基因 D．组蛋白基因 E．Alu 家族 F．大卫星 DNA 10. 以下哪些是反转录病毒的基本结构基因 （B D E） A．Rev B．gag C．tat D．pol E．env F．Vpr
医学分子生物学
《医学分子生物学》主要内容1、医学分子生物学：医学分子生物学是分子生物学的一个重要分支，是从分子水平研究人体在正常和疾病状态下生命活动及其规律的一门科学。
2、基因的概念、功能基因：是贮存遗传信息的核酸（DNA或RNA）片段，包括编码RNA和蛋白质的结构基因以及转录调控序列两部分。
基因的功能：1、利用4种碱基的不同排列荷载遗传信息；2、通过复制将所有的遗传信息稳定、忠实地遗传个子代细胞；3、作为基因表达的模版。
3、DNA、RNA的结构和功能功能：DNA:DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。
它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。
RNA:1、mRNA：携带蛋白质的序列信息，在翻译过程作为模板指导蛋白质的合成2、tRNA:在蛋白质生物合成时运输氨基酸3、核蛋白体：介导rRNA与mRNA的结合rRNA与核蛋白体蛋白的结合rRNA与tRNA的相互识别和相互作用4、小分子RNA：参与mRNA的剪接、加工U3与rRNA加工有关4、不同生物基因的基本结构特点原核生物：5’-启动子-结构基因-转录终止子-3’真核生物：由1个结构基因+转录调控序列组成，mRNA多是单顺反子，rRNA 基因结构是多顺反子病毒：与真核基因相比很小，一般没有内含子，调控序列较少，有不规则基因5、原核、真核生物基因的转录调控序列有哪些（1）原核生物：启动子、终止子、操纵原件、正调控蛋白结合位点；①启动子：提供转录起始信号，其本身不出现于RNA产物中。
其中有着“TATAAT”的共有特征序列，称为普里布诺盒。
②终止子：提供RNA合成终止信号。
其含有GC富集区组成的回文特征序列。
③操纵元件：被阻遏蛋白识别与结合。
与启动子通常有部分重叠。
④正调控蛋白结合位点：加强下游结构基因的转录。
（2）真核生物：启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。
①启动子：提供转录起始信号，启动子本身通常不被转录，除了编码tRNA基因的启动子。
医学分子生物学
医学分子生物学医学分子生物学是一门综合性学科，通过研究生物体内的分子结构、功能和相互作用，揭示疾病的分子机制，为疾病的诊断、治疗和预防提供重要的理论和技术依据。
本文将从基本概念、研究内容和应用领域等方面探讨医学分子生物学的重要性和发展趋势。
一、基本概念医学分子生物学是医学与分子生物学的交叉学科，它研究的是生物体内的分子结构和功能，特别关注基因、蛋白质和代谢产物等分子的作用机制。
通过对这些分子进行深入研究，可以揭示疾病的发生机制，探索疾病的分子标志物，开发新型的诊断方法和治疗手段，为个性化医学提供理论支持。
二、研究内容1. 基因和基因组研究：医学分子生物学的核心是对基因和基因组的研究。
研究人员通过测定和分析基因的序列和表达，揭示基因与疾病的关联性，探索基因突变与疾病之间的关系，为遗传性疾病的诊断和治疗提供依据。
2. 蛋白质组学：蛋白质是生物体内最基本的功能性分子，医学分子生物学通过蛋白质的定量和定性研究，了解蛋白质的结构、功能和相互作用，发现疾病标志物和药物靶点，推动疾病治疗的精准化发展。
3. 代谢组学：代谢物是生物体内的化学物质，医学分子生物学通过对代谢物的检测和分析，可以了解细胞和组织的代谢状态，发现代谢异常与疾病之间的关系，为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
4. 细胞信号传导：细胞信号传导是生物体内各种生物过程的调控机制，医学分子生物学通过研究细胞信号通路和分子交互作用，在揭示疾病分子机制的同时，为疾病的干预和治疗提供新的靶点和策略。
三、应用领域1. 疾病的基因诊断和预测：基因检测和基因组分析技术的飞速发展，使得医学分子生物学在疾病的基因诊断和预测方面具有巨大的应用潜力。
通过对人群基因组的测序和分析，可以发现某些基因变异与疾病的关联性，为疾病的早期诊断和干预提供重要依据。
2. 新药研发和药物靶点筛选：医学分子生物学为新药研发提供了重要的平台。
通过对疾病相关基因、蛋白质和信号通路的研究，可以发现新的药物靶点，并通过基因敲除、基因编辑等技术进行验证和筛选，为新药的研发提供依据。
医学分子生物学专业
医学分子生物学专业一、分子生物学基础分子生物学是医学分子生物学的基石，它主要研究生物大分子的结构和功能，以及这些分子如何相互作用以维持生命活动。
在医学分子生物学专业中，学生将深入学习DNA、RNA和蛋白质的合成、修饰和调控机制，以及它们在细胞生长、发育和疾病中的作用。
二、基因与蛋白质组学基因与蛋白质组学是研究生物体基因和蛋白质的表达、功能和相互作用的科学。
这一领域的研究对于理解疾病的发生机制、开发新的治疗方法以及药物研发至关重要。
学生将学习基因的结构与功能、基因表达调控的机制，以及蛋白质组学的研究方法和技术。
三、细胞信号转导细胞信号转导研究细胞如何通过信号传递来响应内外部刺激，从而调控细胞的生长、分化、迁移和凋亡等过程。
这一领域涉及到多种细胞信号转导通路，如生长因子信号转导、细胞因子信号转导和神经递质信号转导等。
学生将学习这些通路的组成、调控机制以及在疾病中的作用。
四、疾病发生机制疾病发生机制研究各种疾病的病因、发病机制和病理生理过程。
在这一领域，学生将学习常见疾病的分子机制，如癌症、神经退行性疾病、心血管疾病等。
通过了解疾病的分子机制，有助于发现新的治疗靶点，为药物研发和治疗提供理论支持。
五、药物设计与开发药物设计与开发是医学分子生物学的一个重要应用领域，它涉及到药物的发现、设计和优化。
学生将学习药物作用靶点的识别、先导化合物的筛选与合成、药物制剂的制备等方面的知识。
此外，学生还将了解药物研发的过程，包括临床前试验、临床试验和药物审批等。
六、基因治疗与基因编辑基因治疗与基因编辑是近年来发展迅速的领域，它们为遗传性疾病和某些难治性疾病提供了新的治疗策略。
在这一领域，学生将学习基因治疗的基本原理和方法，如基因转移技术、基因表达调控和基因沉默等。
此外，学生还将了解基因编辑技术的最新进展，如CRISPR-Cas9系统在疾病治疗和基础研究中的应用。
七、生物信息学与大数据分析生物信息学与大数据分析是医学分子生物学中不可或缺的领域，它利用计算机科学和统计学的方法来分析生物数据。
医学分子生物学
1、孕育阶段（1869-1952）
※ DNA是遗传物质
• 1869 年 ， 德 国 ， Miescher, 发 现 核 素 (chromatin) • 1928年，英国，Griffith, 发现转化现象 • 1944年，美国，Avery，肺炎双球菌(离体实验) • 1952年，Hershey&Chase,噬菌体T2的感染实验
• Varmus与自己长期的合作伙伴J. Michael Bishop一道， 共同提出了一种癌症发生的新理论：癌症这种疾病的 产生是由于我们人体正常基因中的某些基因发生了变 异的结果，这些变异或者由外来致癌因子引起，或者 是因人体细胞在分裂和DNA复制过程中出现的差错所致。
• 1976年,Kam用重组DNA技术首次成功进行α-地中海贫 血纯合子（即胎儿水肿）的产前诊断。 • 1977年Sanger等创造了双脱氧链末端终止法测定DNA序 列，同时美国Maxam和Gilbert 发明了化学裂解法。 • 1978年，人类基因建立。¶基因诊断 ¶基因治疗
3、生物工程与生物制药
¶基因工程 ¶转基因动/植物
4、预防医学
¶疫苗：基因工程疫苗、DNA疫苗
¶环境监测与净化
医学分子生物学研究的白表达：
原核系统（大肠杆菌、枯草杆菌） 酵母 杆状病毒 哺乳动物细胞
•1970年，Smith ，限制性核酸内切酶
•1972年，Mertz-Davis，连接酶
Rosalind Franklin
1953, JamesWatson and Frances Crick 1962，Nobel Prize
•1970 年，美国约翰· 霍布金斯大学的
h. smith 于偶然中发现，流感嗜血杆 菌 （haemophilus influenzae）能迅 速降解外源的噬菌体 dna ，其细胞提 取液可降解 e.coli dna ，但不能降 解自身 dna ，从而找到 hindⅱ 限制 性内切酶。
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BIOL8107 医学分子生物学
Medical Molecular Biology
开课院系：医学院任课教师：查锡良教授等
开课学期：第二学分：3 周学时：4 总学时：54
课程性质：博士学位基础课
适用专业：生物化学与分子生物学（医）及其他医学基础学科
本课程的教学目的
通过讲授及讨论医学分子生物学某些重要领域的新进展，使研究生了解这些领域先进的研究技术，熟悉它们的基础研究及应用研究现状。
对研究生目前及将来的研究工作有直接或间接的指导意义。
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教学内容及基本要求
内容：1，基因结构与功能及基因组；2，基因表达调控及脂肪细胞发育；3，蛋白质结构与功能及蛋白质折叠与疾病；4，酶的催化作用和特殊生物学功能；5，细胞周期与分化；6，细胞凋亡共6个论题，每个论题均组织一次新文献讨论。
要求：熟悉分子生物学在上述领域中的新进展，探讨如何结合自身的研究工作引入新技术、新概念。
考核方式及要求
考试。
学习本课程的前期课程要求
掌握基本的生化与分子生物学知识。
教材及主要参考书目、文献与资料
查锡良教授主编《医学分子生物学》人民卫生出版社。
Robert F. 《Molecular Biology》科学出版社。