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Molecular Pathologyintroduction分子病理学导论 汕大医学院病理教研室 苏　敏 Pathology What are the specific changes in function and structure that characterize each disease? Level A. Naked eye level: gross changes in diseased organs. Level B. Light microscopic level: in histological and cytological level. Level C. Electron-microscopic(EM) level: in the ultrastructure (cellular organelles). Level D. Molecular level: inspect aberrant in DNA, RNA, and protein. 第一节 绪言 分子病理学(molecular pathology)是在蛋白质和核酸水平，应用分子生物学技术研究疾病发生发展过程中的一个病理学分支学科。 通常人们将所有的生物分子分为两类: 1. 水、无机盐、碳水化合物和寡核苷酸等的小分子，分子量一般小于500D; 2. 生物大分子，体内最重要的生物大分子即蛋白质和核酸，它们是生命体结构和功能的核心物质。 分子病理学的核心内容是通过对蛋白质和核酸等生物大分子的结构、功能及其相互作用等规律的研究来阐明生命的分子基础，从而探索生命和疾病乃至生与死的奥秘。 就病理学的学科体系而言，凡是传统病理学涉及的领域，如疾病的病因、发病机制、病理变化、转归及相应的功能代谢变化，都是分子病理学的研究内容和对象。 第二节 细胞核、遗传物质分子病理学 一、细胞核与遗传物质 （一）细胞核 有核膜包围的细胞核是真核细胞区别于原核细胞的最主要特征，在光镜下细胞核中可见核仁结构。 由真核细胞组成的生物称为真核生物，包括单细胞生物（如酵母）、原生生物、动植物及人类等。 （二）细胞核与遗传信息储存结构 真核细胞与原核细胞在结构上存在很大差异。真核细胞与原核细胞在基因组（genome）组成上的差异主要有三个方面： 真核细胞含有更多的DNA，DNA是遗传信息的携带者，所以，真核细胞比原核细胞蕴藏着更多的遗传信息。此外，真核细胞的DNA不成环状，而呈线状并被包装成高度凝集的染色质结构； 2. 真核细胞的细胞器也含DNA，在线粒体中含有少量的DNA,可编码线粒体tRNA、rRNA和组成线粒体的少数蛋白； 3.原核细胞的mRNA转录与蛋白质翻译同时进行，即边转录边翻译，无需对mRNA进行加工，但真核细胞的mRNA在合成之后，必须在细胞核内经过剪接加工，然后运输到细胞浆中翻译成蛋白，即DNA在细胞核中，储存遗传信息的DNA是以与蛋白质结合形式存在，并被包装成为高度有序的染色质结构。 4. 转录与翻译分开进行。 二、 细胞核与疾病 （一）基因病 人类疾病的发生发展直接和间接地与基因密切相关。因此，可以认为人类的疾病都是基因病。正因为如此，人们一直不遗余力地寻找某基因和某疾病的对应关系。 基因病可分为三大类： 1.单基因病：由单个基因缺陷引发。常遵循经典孟德尔遗传定律：一些表现为常染色体显性遗传，如短指、马凡氏征、眼睑下垂征等。有些表现为常染色体隐性遗传，如白化病、先天聋哑等。还有一些致病基因位于性染色体上，呈现性连锁遗传，如红绿色盲。 马凡氏征 白化病 2．多基因病：涉及多个基因缺损。缺损基因之间可有相互作用，也可能有主次之分，也可能受环境的影响,并常出现家族倾向。 属于复杂遗传病（complex genetic disease） 如糖尿病、心血管疾病、各种肿瘤等。 与简单的单基因疾病相比,复杂性状疾病的形成,是许多微效基因的加和作用。在这些不同基因构成的遗传背景中,可能存在主要易感性基因(majorgene)。 除此之外,基因是否发挥作用和基因作用的最终结果(表型),还要受环境因素的制约。 因此,如果要阐明这类疾病的发病机制,需要解决两个问题: （1）定位克隆疾病易感性基因。 绝大多数疾病的发生是众多微效的、低外显率的易感基因相互作用以及它们与环境因素相互作用的综合结果。 鉴定疾病易感基因，目前有关的主要理论为：每种疾病都存在相对应的一组变异等位基因（包括多态性），而且这些基因变异