分子生物学在医学的应用__培训课件.pptx

Sun Like Fire1.分子生物学的概念3.分子生物学的应用4.寄语及参考文献2.分子生物学的内容分子生物学（molecular biology）在分子水平上研究生命的重要物质的化学与物理结构、生理功能及其结构与功能的相关性，揭示复杂生命现象本质的一门现代科学。广义：研究生物化学中所涉及的一切生物组成成分及其各种物质的分子结构、代谢过程及作用机制。狭义：偏重于生物大分子——核酸。结构分子生物学通过阐明生物大分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1951年 L. C. Pauling等提出α螺旋结构描述了蛋白质分子中肽链的一种构象1955年 F. Sanger完成了胰岛素的氨基酸序列的测定1957、1959年 J. C. Kendrew和M. F. Perutz阐明了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的立体结构1965年 中国科学家合成了有生物活性的胰岛素1944年 O. T. Avery等研究细菌中的转化现象，证明了DNA是遗传物质1953年 J. D. Watson和F. H. C. Crick提出了DNA的双螺旋结构1961年 F. Jacob和J. L. Monod提出了操纵子的概念蛋白质调控调控转录翻译翻译DNARNA蛋白质转录DNARNA逆转录?遗传信息的传递规律遗传物质的本质？DNA、RNA、蛋白质（？）中心法则：经典or教条？遗传信息的传递规律复制：DNA→DNA，RNA→RNA转录：DNA→初始转录本mRNARNA加工：初始转录本mRNA→成熟的mRNA翻译：成熟mRNA→多肽链（蛋白质前体）逆转录：RNA→cDNA（互补DNA）→双链DNA蛋白质的调控作用？sRNA、ncRNA的作用？朊病毒的发现？一般特殊未知DNA→DNARNA→DNA蛋白质→DNADNA→RNARNA→RNA蛋白质→RNARNA→蛋白质DNA→蛋白质蛋白质→蛋白质遗传信息的传递规律中心法则中三类遗传信息的传递顺序?基因、基因组和蛋白质组基因：DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列。基因基因、基因组和蛋白质组基因组：单倍体细胞中的全套染色体或病毒粒子所含的全部DNA分子或RNA分子。基因组学：对所有基因进行基因组作图、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。蛋白质组：全部基因表达的全部蛋白质及其存在方式，是一个基因、一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分。蛋白质组学：对不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体进行研究，从蛋白质水平上探索蛋白质作用模式、功能机理、调节机制及蛋白质群体内相互作用。基因的表达和调控组织特异性阶段特异性管家基因奢侈基因诱导阻遏开放关闭基因工程（应用层面）转基因技术基因治疗基因诊断史海纵览1940年 Pauling发现镰状细胞贫血病的病因是血红蛋白结构改变所致。1956年 Ingram发现珠蛋白第6位氨基酸由谷氨酸突变为缬氨酸是镰状细胞贫血的致病原因。1959年 Jerome Lejeune等发现Down综合征是由21号染色体三体突变引起的——第一个染色体病。1976年 发现癌基因。1978年 美籍华裔科学家简悦威（Kan YM）第一次利用DNA多态性与致病基因的关联性，成功对镰状细胞贫血进行了产前诊断。史海纵览1981年 第一个转基因（生长激素基因）小鼠构建成功。1982年 世界上第一个基因工程产品——人胰岛素问世。1983年 Huntington病的致病基因被定位于第4号染色体。1986年 完成第一个人类致病基因的定位克隆。1987年 第一张含400个RFLP标志的人遗传图谱绘制完毕。1990年 第一例真正意义上的基因治疗：采用腺苷脱氨酶（ADA）基因治疗ada基因缺陷引起的严重复合型免疫缺陷症（SCID）的患者。1995年 第一个病原微生物基因组测序——流感病毒。揭示生命活动机制——决策在所有生物中：构成生物大分子的单体都是相同的，它们具有共同的核酸语言和共同的蛋白质语言生物体内一切有机大分子的建成都遵循共同的规则生物大分子单体（核苷酸、氨基酸）组成和排列方式的不同是产生功能差异的基础所以对正常生命活动机制的探索（尤其是对模式生物的研究）可以为我们在医疗决策中提供策略。?揭示生命活动机制——决策分子生物学机制给我们带来的策略示例：蛋白质降解蛋白质互作→鸠占鹊巢：设计抑制剂特异性地结合在蛋白质相互作用的界面，抑制（阻断）异常蛋白质的相互作用，对于逆转录病毒感染、肿瘤、神经退行性疾病等的进程具有重要作用。围魏救赵：抑制蛋白质相互作用的负调控因子，促进疾病中缺陷的蛋白质相互作用揭示生命活动机制——决策人类疾病的发生有多种多样的原因，但归结到分子生物学水平，人类的各种疾病都与某一个（些）基因有关：人体某种细胞内的基因发生异常改变外源基因进入体内引起疾病疾病易感基因使机体对致病因