[农学]2011-09分子生物学绪论.ppt

医学分子生物学 Medical Molecular Biology 第一节　分子生物学是从分子水平探讨 生命活动的本质 一、分子生物学的定义 二、分子生物学发展简史 三、现代分子生物学研究主要涉及的 三个领域 第二节　医学分子生物学主要是在分子生物学 水平进行疾病相关研究 一、医学分子生物学发展简史 二、分子生物学在医学中的应用 分子生物学:从分子水平研究生命现象、生命本 质、生命活动及其规律的科学。核心内容：从分子水平研究基因和基因的活动 （核酸和蛋白质活动）。 核酸和蛋白质的结构与功能 基因组的结构与功能 基因的复制与表达 基因表达调控及其生物学效应 生物大分子相互作用及其所形成的细胞间通讯和细胞内信号转导 基因的结构、功能、表达调控的分析和基因制备、改造、调控、应用所需的技术体系 第一节 分子生物学是从分子水平探讨生命活动的本质 一、分子生物学的历史回顾（孕育时期）： 遗传方面： 1859年，达尔文---- On the origin of species 生物性状的可遗传性 生物性状在自然选择压力下可变性 生物性状在不同物种之间的相关性 开始触及生命本质最核心问题： 生命的特征和生物性状为什么能代代相传？ 代代相传的性状为什么可以改变？ 是什么在控制生物的性状？ 1944年，O.T.Avery 等证明了肺炎球菌转化因子是DNA。 （2）认为转化实验中DNA并未能提得很纯，还附有其它物质。 （3）即使转化因子确实是DNA，但也可能DNA只是对荚膜形成起着直接的化学效应，而不是充当遗传信息的载体。 1952年，A.D.Hershey 和M.Chase 用35S 和32P 分别标记 T2 噬菌体的蛋白质和核酸，感染大肠杆菌的实验进一步证明了核酸是遗传物质。 遗传密码表 1961-1969 Nirenberg 破译遗传密码 三、20世纪70年代以来分子生物学飞速发展 1、逆转录酶 2、限制性内切酶、连接酶 基因重组 3、断裂基因 4、DNA测序 5、核酶 6、PCR发明 7、增强子等调控序列 8、转基因动物 9、基因治疗 10、人类基因组计划 2003年4月14日，国际人类基因组测序组隆重宣布：美、英、日、法、德和中国科学家历经13年的共同努力，人类基因组序列图亦称“完成图”，提前绘制成功。为此，参与研究国6国政府首脑发表联合声明表示祝贺。从现在起，生物学被重新划分为前基因组和后基因组两部分，人类正生活在后基因组时代。 发 现: a. 2.91Gbp，约39000多个基因，平均基因大小有 27kbp，1号染色体基因最丰富，而13号最少； b. 发现定位了26000多个功能基因，其中尚有42% 的基因尚不知道功能；在已知基因中酶占10.28%， 核酸酶占7.5%，信号传导占12.2%，转录因子占 6.0%，受体占5.3%等; 美国的《Ｓｃｉｅｎｃｅ》（2005，309：78-102）杂志7月列出了今后有待解决的125个（25大，100较小）重大科学问题，其中65个（15大，50较小）是生物学问题。人类的未解之谜，主要就在生命科学领域了。”　 《生物化学与生物物理进展》2005,32(8):691-697 1 为什么人类只有如此少的基因? 2 意识的生物学依据是什么? 3 遗传变异和个人健康的联系有多大? 4 人寿命能延长多少? 5 地球上的生命是何时何地产生的? 6 器官再生是由什么控制的? 7 怎样使皮肤细胞变成神经细胞? 8 合作行为是如何进化的? 9 是什么决定了物种的多样性? 10 是什么遗传变化使我们成为独特的人类? 11 记忆是如何储存和提取的? 12 一个体细胞如何发育成为整个植株? 13 如何从海量的生物学数据中得出全面的结论? 14 我们能否选择地关闭免疫反应? 15 制造有效的HIV疫苗是否可能? 第二节 医学分子生物学主要是在分子水平进行疾病相关研究 一、医学分子生物学的发展 1940年，Pauling发现镰刀状红细胞贫血的病因－－－－血红蛋白结构改变 1959－－Down综合症－－21染色体 1972－－重组DNA 1976－－发现癌基因 1978－－DNA多态与疾病相关 1981－－构建转基因小鼠 1982－－人工胰岛素问世 1986－－慢性肉芽肿病（CGD）定位克隆 1987－－绘制出第一张遗传图谱 1990－