包郵醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第三版)

作者：胡維新，劉靜

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-10-01

開(kāi)本：其他頁(yè)數(shù)： 392

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醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第三版) 版權(quán)信息

ISBN：9787030666680
條形碼：9787030666680 ; 978-7-03-066668-0
裝幀：一般膠版紙
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類：
醫(yī)學(xué)
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醫(yī)學(xué)/藥學(xué)考試
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其他教材

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第三版) 本書特色

緊扣當(dāng)代分子生物學(xué)發(fā)展的主題，系統(tǒng)地闡述了該學(xué)科的熱門研究領(lǐng)域。緊密結(jié)合教學(xué)實(shí)際，通俗易懂，圖文并茂，深入淺出。

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第三版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

由編者團(tuán)隊(duì)主持的“醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)”課程被評(píng)為國(guó)家精品課程及國(guó)家精品資源共享課，本書**版、第二版作為配套教材得到了廣泛好評(píng)。本次改版仍然保留了第二版的基本框架。在編寫過(guò)程中，緊扣當(dāng)代分子生物學(xué)發(fā)展的主題，系統(tǒng)地闡述了本學(xué)科的熱門研究領(lǐng)域，根據(jù)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐，編者在第二版的基礎(chǔ)上對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。根據(jù)需要增加了部分新內(nèi)容、新進(jìn)展，以求更加實(shí)用。全書共有14章，**章簡(jiǎn)要介紹了分子生物學(xué)的研究對(duì)象、發(fā)展歷史及與醫(yī)學(xué)的關(guān)系；第二章至第六章為分子生物學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)部分；第七章至第十章介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)研究策略、方法、原理及其應(yīng)用；第十一章至第十四章討論疾病產(chǎn)生的分子基礎(chǔ)和分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第三版) 目錄

目錄
第三版前言
**章　緒論　1
**節(jié)　分子生物學(xué)的研究對(duì)象　1
一、分子生物學(xué)的定義　1
二、分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容　2
第二節(jié)　分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史　3
一、生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)　3
二、現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立　3
三、現(xiàn)代分子生物學(xué)的深入發(fā)展　5
第三節(jié)　分子生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系　11
一、分子生物學(xué)與生物化學(xué)　11
二、分子生物學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)　11
三、分子生物學(xué)與遺傳學(xué)　12
四、分子生物學(xué)與生物技術(shù)　12
第四節(jié)　分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué)未來(lái)　13
一、分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用　13
二、分子生物學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)　14
三、分子生物學(xué)和病理學(xué)　14
四、分子生物學(xué)和疾病診斷　15
五、分子生物學(xué)和疾病治療　15
第二章　基因、基因組與基因組學(xué)　17
**節(jié)　基因的結(jié)構(gòu)與功能　17
一、基因的生物學(xué)概念　17
二、基因的現(xiàn)代概念　18
第二節(jié)　基因組的結(jié)構(gòu)和功能　20
一、原核生物基因組　21
二、真核生物基因組　25
三、病毒基因組　31
第三節(jié)　基因組學(xué)　34
一、基因組學(xué)的研究?jī)?nèi)容　34
二、人類基因組計(jì)劃及人類基因組學(xué)的研究進(jìn)展　36
第四節(jié)　基醒復(fù)制　38
一、基因組復(fù)制的共同機(jī)制和不同特點(diǎn)　38
二、原核生物基因組的復(fù)制模式　39
三、真核生物基因組的復(fù)制特點(diǎn)　40
第三章　遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯　41
**節(jié)　中心法則　41
一、遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞　41
二、分子生物學(xué)中心法則　41
第二節(jié)　DNA的生物合成（復(fù)制）　42
一、原核生物DNA的復(fù)制　42
二、真核生物DNA的復(fù)制　49
三、DNA生物合成的抑制　51
第三節(jié)　RNA的生物合成　52
一、概述　52
二、原核生物RNA轉(zhuǎn)錄　52
三、真核生物RNA轉(zhuǎn)錄　54
四、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工修飾　56
第四節(jié)　蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）　59
一、概述　59
二、遺傳密碼　59
三、翻譯所需物質(zhì)　62
四、tRNA識(shí)別mRNA上密碼子　64
五、翻譯過(guò)程　64
六、蛋白質(zhì)生物合成的抑制劑　68
第四章　蛋白質(zhì)的加工、運(yùn)輸與降解　70
**節(jié)　新生肽鏈的折疊　70
一、新生肽鏈的折疊加工　70
二、分子伴侶　71
三、影響新生肽鏈折疊的酶類　73
四、新生肽鏈錯(cuò)誤折疊所致的疾病　75
第二節(jié)　蛋白質(zhì)亞基的聚合與組裝　76
一、亞基的聚合與組裝過(guò)程　76
二、蛋白質(zhì)寡聚化的優(yōu)越性　77
三、與組裝錯(cuò)誤有關(guān)的疾病　77
第三節(jié)　蛋白質(zhì)翻譯后的修飾　77
一、肽鏈水解　78
二、輔基結(jié)合　79
三、氨基酸殘基的共價(jià)修飾　79
四、蛋白質(zhì)分子中二疏鍵的形成　86
五、蛋白質(zhì)修飾異常所致的疾病　87
第四節(jié)　蛋白質(zhì)的運(yùn)輸和定位　87
一、分泌型蛋白和膜蛋白的運(yùn)輸和定位　88
二、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)靶向定位　90
三、蛋白質(zhì)定位紊亂所致的疾病　94
第五節(jié)　細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解　95
一、影響蛋白質(zhì)降解的因素　95
二、蛋白質(zhì)降解的途徑　96
三、蛋白質(zhì)降解異常所致的疾病　98
第五章　基因表達(dá)調(diào)控　99
**節(jié)　原核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)及調(diào)控　99
一、原核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)　99
二、原核生物基因表達(dá)的各種調(diào)控　100
第二節(jié)　真核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)及調(diào)控　110
一、真核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)　110
二、真核生物基因表達(dá)的各種調(diào)控　110
第三節(jié)　非編碼RNA調(diào)控　121
一、小非編碼RNA　121
二、長(zhǎng)鏈非編碼RNA　123
第四節(jié)　基因表達(dá)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與協(xié)同控制　124
一、轉(zhuǎn)錄調(diào)控物的活性調(diào)節(jié)124
二、轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因表達(dá)的方式　124
三、轉(zhuǎn)錄過(guò)程與mRNA前體的加工協(xié)調(diào)　125
四、mRNA出核運(yùn)輸與mRNA前體的加工和轉(zhuǎn)錄過(guò)程偶聯(lián)　126
五、基因表達(dá)調(diào)控發(fā)生在多個(gè)環(huán)節(jié)　127
六、珠蛋白基因表達(dá)的精確時(shí)空調(diào)控　127
第六章　DNA損傷與修復(fù)的分子機(jī)制　130
**節(jié)　DNA損傷的原因與后果　130
一、DNA分子的自發(fā)性損傷　130
二、物理因素引起的DNA損傷　131
三、化學(xué)因素引起的DNA損傷　132
四、DNA損傷的后果　132
五、DNA損傷的檢測(cè)和與DNA損傷相關(guān)的蛋白質(zhì)　133
第二節(jié)　DNA修復(fù)　133
一、錯(cuò)配修復(fù)　134
二、堿基切除修復(fù)　135
三、核苷酸切除修復(fù)　136
四、重組修復(fù)　138
五、直接修復(fù)　140
六、跨損傷修復(fù)　140
七、線粒體損傷和修復(fù)　141
八、DNA損傷修復(fù)缺陷性疾病　141
第七章　基因結(jié)構(gòu)與表達(dá)分析的基本技術(shù)　142
**節(jié)　DNA序列分析技術(shù)　142
一、雙脫氧核苷酸末端終止法　142
二、化學(xué)降解法　144
三、DNA序列分析的自動(dòng)化　145
四、新一代DNA測(cè)序技術(shù)發(fā)展　146
第二節(jié)　核酸分子雜交技術(shù)　148
一、核酸分子雜交的原理　148
二、Southern印跡雜交　149
三、Northern印跡雜交　150
四、斑點(diǎn)雜交和狹縫印跡雜交　150
五、原位分子雜交　150
六、液相雜交　150
第三節(jié)　聚合酶鏈反應(yīng)　152
一、PCR反應(yīng)的基本原理　152
二、耐熱DNA聚合酶　153
三、PCR引物及設(shè)計(jì)原則　155
四、PCR反應(yīng)條件的優(yōu)化　156
五、常用的PCR改進(jìn)技術(shù)　157
第四節(jié)　基因芯片和微陣列技術(shù)　163
一、芯片制備　163
二、樣品制備與雜交反應(yīng)　164
三、DNA芯片技術(shù)的主要應(yīng)用　165
第五節(jié)　Western免疫印跡技術(shù)　166
第六節(jié)　基因結(jié)構(gòu)與表達(dá)分析的其他技術(shù)　167
一、cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)　167
二、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性和PCR-RFLP分析　168
三、PCR產(chǎn)物單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析　169
四、PCR-ELISA　169
第八章　基因克隆與基因體外表達(dá)　170
**節(jié)　基因克隆的工具酶　170
一、限制性內(nèi)切核酸酶　170
二、其他常用的工具酶　172
第二節(jié)　基因克隆的載體　174
一、常用的克隆載體　174
二、表達(dá)載體　178
第三節(jié)　基因克隆的基本過(guò)程　179
一、目的基因的獲得　179
二、載體的選擇與準(zhǔn)備　180
三、DNA分子的體外連接　180
四、重組DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞　182
五、目的基因的篩選與鑒定　183
第四節(jié)　真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染　186
一、真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染的方法與基本原理　186
二、轉(zhuǎn)染細(xì)胞的篩選　186
第五節(jié)　基因的改造　187
一、基因定點(diǎn)突變技術(shù)　188
二、基因定點(diǎn)突變技術(shù)的應(yīng)用　190
第六節(jié)　克隆基因的表達(dá)　191
一、大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)　191
二、哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)　192
三、其他表達(dá)系統(tǒng)　193
第七節(jié)　電子克隆　194
第九章　基因功能研究的基本策略　195
**節(jié)　動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理與方法　195
一、動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本原理　196
二、基因轉(zhuǎn)移方法　196
三、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的檢測(cè)　200
四、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的應(yīng)用　201
第二節(jié)　動(dòng)物基因敲除技術(shù)的原理與方法　202
一、構(gòu)建基因敲除動(dòng)物的基本原理和操作流程　202
二、Cre/loxP系統(tǒng)　203
三、基因打靶的基本方案和策略　205
四、基因敲除小鼠的建立與鑒定　210
五、基因敲除動(dòng)物的應(yīng)用　213
第三節(jié)　細(xì)胞模型的建立與特定基因功能研究　213
一、細(xì)胞模型中過(guò)表達(dá)特定基因　213
二、抑制或沉默基因表達(dá)　214
三、基于CRISPR/Cas技術(shù)敲除基因表達(dá)　217
第十章　蛋白質(zhì)組學(xué)的研究方法和疾病蛋白質(zhì)組學(xué)　221
**節(jié)　蛋白質(zhì)組學(xué)的概念及其發(fā)展史　221
一、蛋白質(zhì)組學(xué)的概念　221
二、蛋白質(zhì)組學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展　221
第二節(jié)　蛋白質(zhì)組學(xué)的研究方法　222
一、蛋白質(zhì)組表達(dá)模式的研究方法　223
二、蛋白質(zhì)組功能模式的研究方法　230
第三節(jié)　蛋白質(zhì)組學(xué)在疾病研究中的應(yīng)用　239
一、疾病蛋白組學(xué)的誕生　239
二、疾病蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展　240
第十一章　疾病產(chǎn)生的分子基礎(chǔ)　246
**節(jié)　基因結(jié)構(gòu)改變引起的疾病　246
一、不同的分子機(jī)制產(chǎn)生不同類型的基因突變　246
二、基因突變引起的遺傳學(xué)效應(yīng)　249
三、結(jié)構(gòu)基因改變導(dǎo)致的疾病　251
四、調(diào)控序列變異導(dǎo)致基因表達(dá)水平變化引起疾病　255
五、單核苷酸多態(tài)性與疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)　255
第二節(jié)　細(xì)胞間異常信號(hào)導(dǎo)致基因表達(dá)異常引起的疾病　256
第三節(jié)　細(xì)胞內(nèi)因素導(dǎo)致基因表達(dá)異常引起的疾病　257
一、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)異常導(dǎo)致基因表達(dá)異常　257
二、DNA甲基化異常導(dǎo)致基因表達(dá)異常　258
三、組蛋白異常修飾　258
四、非編碼RNA引起基因表達(dá)改變　259
第四節(jié)　翻譯后加工運(yùn)輸障礙引起的疾病　259
第五節(jié)　蛋白質(zhì)降解異常引起的疾病　260
第六節(jié)　病原生物基因引起的疾病　262
第七節(jié)　通過(guò)結(jié)構(gòu)、表達(dá)及功能分析研究疾病分子機(jī)制　262
一、基因結(jié)構(gòu)變異分析　262
二、基因表達(dá)水平分析　265
三、基因功能研究　268
第十二章　基因診斷的原理與應(yīng)用　274
**節(jié)　基因診斷學(xué)基礎(chǔ)　274
一、基因診斷的概念及特點(diǎn)　274
二、基因診斷常用的分子生物學(xué)技術(shù)　275
三、基因診斷技術(shù)路線和方法選擇　282
第二節(jié)　遺傳病的基因診斷　285
一、血紅蛋白病基因診斷　286
二、血友病基因診斷　288
三、脆性X綜合征基因診斷　289
第三節(jié)　傳染病基因診斷　291
一、病毒性疾病基因診斷　291
二、細(xì)菌性疾病基因診斷　292
三、寄生蟲病基因診斷　292
四、其他應(yīng)用　293
第四節(jié)　惡性腫瘤基因診斷　293
一、原癌基因與抑癌基因檢測(cè)　293
二、常見(jiàn)惡性腫瘤基因診斷　294
第五節(jié)　基因檢測(cè)在藥效評(píng)價(jià)和指導(dǎo)個(gè)體化用藥的應(yīng)用　296
一、臨床藥物療效評(píng)價(jià)　296
二、指導(dǎo)個(gè)體化用藥　297
第六節(jié)　基因診斷在法醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用　297
一、DNA指紋與多態(tài)性遺傳標(biāo)記　297
二、短串聯(lián)重復(fù)序列　298
三、Y染色體上的STR基因座　298
四、STR微衛(wèi)星標(biāo)記和親權(quán)鑒定　298
第十三章　基因治療的原理與應(yīng)用研究　300
**節(jié)　基因治療的基本策略　300
一、基因置換　300
二、基因添加　301
三、基因干預(yù)　301
四、自殺基因治療　301
五、基因免疫治療　302
第二節(jié)　基因轉(zhuǎn)移的基本技術(shù)　303
一、病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)　303
二、非病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)　308
第三節(jié)　基因干預(yù)　309
一、

展開(kāi)全部

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)(第三版) 節(jié)選

**章緒論分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)及其規(guī)律的一門新興學(xué)科。它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用為研究對(duì)象，與其他學(xué)科廣泛交叉與滲透。由于分子生物學(xué)以其嶄新的觀點(diǎn)和技術(shù)對(duì)其他學(xué)科進(jìn)行了全面滲透，推動(dòng)了細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)等學(xué)科向分子水平的方向發(fā)展，使它們巳不再是原來(lái)的經(jīng)典學(xué)科，而成為生命科學(xué)的前沿。盡管生命現(xiàn)象在數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的不同種屬生物中的表現(xiàn)形式多種多樣和千姿百態(tài)，但生命活動(dòng)的本質(zhì)在不同生物中卻是高度一致的。例如，絕大多數(shù)生物遺傳的分子基礎(chǔ)取決于DNA;除少數(shù)例外，遺傳密碼在整個(gè)生命世界中都是一致的。分子生物學(xué)開(kāi)辟了研究各種不同種屬生物的生命現(xiàn)象的*基本、*重要的途徑。分子生物學(xué)的發(fā)展為人類認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇，也為人類利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景。 **節(jié) 分子生物學(xué)的研究對(duì)象一、分子生物學(xué)的定義生命科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了從生物的表型到基因型，從整體水平到細(xì)胞水平，再到分子水平的漫長(zhǎng)過(guò)程。圖1-1形象地描述了生命科學(xué)發(fā)展的歷程，即經(jīng)歷了從整體水平、細(xì)胞水平到分子水平三個(gè)層次。細(xì)胞是生命機(jī)體構(gòu)建的基本單位（病毒等生物體例外），活的細(xì)胞具有遺傳、變異、生長(zhǎng)、增殖、分化、衰老及凋亡等基本特征，這些生命的特征是一系列極其復(fù)雜但又井然有序的化學(xué)反應(yīng)鏈，是細(xì)胞本身及其制造的生物大分子（核酸及蛋白質(zhì)等）相互作用的結(jié)果。不同生命機(jī)體具有不同的遺傳特征，遺傳特征取決于特異基因。而所謂基因就是攜帶有遺傳信息的DNA片段，遺傳信息是指DNA片段中的核苷酸特異序列，它們編碼蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸序列。人類每個(gè)細(xì)胞中的全部遺傳信息均包含在24條（或23對(duì)）染色體及線粒體上，由30億對(duì)核苷酸組成，總共編碼2.5萬(wàn)～3萬(wàn)個(gè)不同的基因。但在不同細(xì)胞中，哪些基因表達(dá)、如何表達(dá)、表達(dá)量多少，又與基因本身及其旁側(cè)DNA序列和蛋白質(zhì)（DNA結(jié)合蛋白）有極為密切的關(guān)系。分子生物學(xué)技術(shù)是由傳統(tǒng)生物化學(xué)、生物物理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、應(yīng)用微生物學(xué)及免疫學(xué)等各專業(yè)技術(shù)的滲透、綜合而形成的，同時(shí)包含了數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息學(xué)技術(shù)的廣泛滲人，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明和創(chuàng)造了一系列新的技術(shù)，如DNA及RNA的印跡轉(zhuǎn)移、核酸分子雜交、DNA克隆或重組DNA、基因體外擴(kuò)增、DNA測(cè)序、基因編輯等，形成了獨(dú)*的重組DNA技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)。重組DNA技術(shù)和其他分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，帶動(dòng)了整個(gè)生命科學(xué)的發(fā)展。重組DNA（recombinant DNA）技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的核心，又稱為基因操作（gene manipulation）、分子克隆（molecular cloning）、基因克隆（gene cloning）或基因工程（gene engineering）等。這些名詞彼此間存在某些微小的差別，在不同情況和不同條件下常常交換使用。這種技術(shù)的不同名詞只不過(guò)是人們對(duì)“基因操作”的不同理解，但對(duì)基因操作或重組DNA有其明確的定義。一般將“基因操作”定義為：通過(guò)任何方法在細(xì)胞外構(gòu)建的DNA分子（或片段）插入病毒、質(zhì)粒或其他載體系統(tǒng)，形成遺傳物質(zhì)的重新組合，并使它們能夠進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)；雖然它們?cè)谔烊凰拗髦胁⒉淮嬖冢茉谄渲欣^續(xù)擴(kuò)增。而“重組DNA技術(shù)”狹義上也具有“基因操作”相同的含義，但它涉及的范圍更廣泛，甚至用以泛指分子生物學(xué)中與DNA水平研究有關(guān)的技術(shù)。分子生物學(xué)技術(shù)還包括研究蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)與功能分析的技術(shù)。 1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，從此開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代分子生物學(xué)的新紀(jì)元。經(jīng)典遺傳學(xué)中的決定生物遺傳性狀的基本單位一基因，其化學(xué)本質(zhì)就是一個(gè)DNA片段。DNA印跡轉(zhuǎn)移、核酸分子雜交、基因重組、DNA體外擴(kuò)增和序列分析等技術(shù)，使得對(duì)DNA分子進(jìn)行體外操作和分析成為可能。特別是1985年K.Mullis發(fā)明的聚合酶鏈反應(yīng)（PCR），可在體外將DNA大量擴(kuò)增，并使DNA操作技術(shù)更為簡(jiǎn)便，所需樣品更微量。過(guò)去難以診治的遺傳性疾病和某些常見(jiàn)病，以及各種生命現(xiàn)象（包括生命的起源和演化、生長(zhǎng)和發(fā)育、遺傳與變異、細(xì)胞增殖、分化、凋亡及自噬等）的機(jī)制有可能在分子基礎(chǔ)（核酸與蛋白質(zhì)）上進(jìn)行研究。分子生物學(xué)已成為當(dāng)代生命科學(xué)研究中的核心前沿和推動(dòng)整個(gè)生命科學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。二、分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容由于分子生物學(xué)涉及研究和認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)，它已廣泛滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理論和研究基礎(chǔ)。在醫(yī)學(xué)各個(gè)學(xué)科中，包括生理學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)及臨床各學(xué)科都與分子生物學(xué)有著廣泛的交叉與滲透，在研究?jī)?nèi)容上也有著廣泛的交叉，從而大大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展。分子生物學(xué)主要研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能，以及生物大分子之間的相互作用及其與疾病發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)方面。 1.核酸分子生物學(xué)核酸分子生物學(xué)主要研究核酸的結(jié)構(gòu)及其功能。核酸的主要作用是攜帶和傳遞遺傳信息，因此形成了分子遺傳學(xué)。20世紀(jì)50年代以來(lái)，分子遺傳學(xué)已形成了比較完整的理論體系和研究技術(shù)，它是目前分子生物學(xué)中內(nèi)容*豐富、研究*活躍的一個(gè)領(lǐng)域。研究?jī)?nèi)容包括基因和基因組的結(jié)構(gòu)，遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯，核酸信息的儲(chǔ)存、修復(fù)與突變，基因表達(dá)調(diào)控和基因工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用等。遺傳信息傳遞的中心法則是其理論體系的核心部分。 2.蛋白質(zhì)分子生物學(xué)DNA分子中雖然儲(chǔ)存了生命活動(dòng)的各種信息，但生命活動(dòng)的執(zhí)行者則是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)分子生物學(xué)主要研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。盡管人類對(duì)蛋白質(zhì)的研究比對(duì)核酸研究的歷史要長(zhǎng)得多，但由于其研究難度較大，與核酸分子生物學(xué)相比，蛋白質(zhì)分子生物學(xué)發(fā)展仍較慢。近年來(lái)雖然在認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系方面取得了一些進(jìn)展，但是對(duì)其基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)仍缺乏突破性進(jìn)展。 3.細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子生物學(xué)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子生物學(xué)主要研究細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間信息傳遞的分子基礎(chǔ)。構(gòu)成生物體的每一個(gè)細(xì)胞的分裂與分化及其他生物學(xué)功能，均依賴于外界環(huán)境所產(chǎn)生的各種信號(hào)。在這些外源信號(hào)的刺激下，細(xì)胞可以將這些信號(hào)通過(guò)第二信使轉(zhuǎn)變成一系列生物化學(xué)變化。例如，蛋白質(zhì)構(gòu)象的轉(zhuǎn)變、蛋白質(zhì)分子的磷酸化、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間及蛋白質(zhì)與核酸之間的相互作用等，從而使細(xì)胞的增殖、分化及分泌狀態(tài)等發(fā)生改變，以適應(yīng)細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的需要。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的目的主要是闡明這些變化的分子機(jī)制，明確每一條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及參與該途徑的所有分子間的相互作用和調(diào)節(jié)方式，以及認(rèn)識(shí)各種途徑間的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究在理論和技術(shù)方面與核酸和蛋白質(zhì)的功能研究有緊密的聯(lián)系，是當(dāng)前分子生物學(xué)中發(fā)展*迅速、*熱門的領(lǐng)域之一。第二節(jié)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史一、生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn) 早在1868年，F(xiàn).Miescher就從膿細(xì)胞中分離出細(xì)胞核。他用稀堿抽提再加入酸，得到了一種含氮和磷特別豐富的物質(zhì)，當(dāng)時(shí)稱其為核素（nuclein）。1872年，他又在鮭魚精子細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)了大量的這類物質(zhì)。由于這類物質(zhì)都是從細(xì)胞核中提取出來(lái)的，而且又呈酸性，故稱其為核酸（nucleic acid）。早期實(shí)驗(yàn)證明，核酸是由嘌呤堿、嘧啶堿、戊糖和磷酸組成的高分子物質(zhì)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，胸腺及許多其他動(dòng)物組織細(xì)胞的核酸中所含有的戊糖都是D-脫氧核糖，稱這類核酸為“脫氧核糖核酸”（DNA）;而酵母及多種植物細(xì)胞中所含的戊糖都是D-核糖，稱這類核酸為“核糖核酸”（RNA）。這些發(fā)現(xiàn)是核酸研究中的重要成果，但也給人們帶來(lái)了一些錯(cuò)覺(jué)，以至長(zhǎng)期以來(lái)，人們誤認(rèn)為DNA只存在于動(dòng)物組織，而RNA只存在于植物組織，而且二者都只存在于細(xì)胞核。直到20世紀(jì)40年代，這些事實(shí)才被逐步澄清。自核酸被發(fā)現(xiàn)以來(lái)的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，對(duì)它的生物學(xué)功能幾乎毫無(wú)所知。直到1944年，O.T.Avery等將S型肺炎雙球菌（外面有一層多糖莢膜）中提取的DNA與R型肺炎雙球菌（外面沒(méi)有莢膜）一起溫育，可使R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎雙球菌，而且還能傳代，表明肺炎雙球菌的DNA與其轉(zhuǎn)化和遺傳有關(guān)。1952年，A.D.Hershey和M.Chase用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和核酸，將其感染大腸桿菌。在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖的噬菌體中都只含32P而不含35S，這表明噬菌體的增殖直接取決于DNA而不是蛋白質(zhì)。這些實(shí)驗(yàn)充分證明了DNA是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。在對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的研究上，1949～1952年，S.Furbery等應(yīng)用X射線衍射分析闡明了核苷酸并非平面的空間構(gòu)象，提出了DNA是螺旋形結(jié)構(gòu)；1948～1953年，E.Chargaff等用新的層析和電泳技術(shù)分析了組成DNA的堿基和核苷酸量，積累了大量的數(shù)據(jù)，提出了DNA堿基組成含量比A=T、G=C的Chargaff規(guī)則，為堿基配對(duì)的DNA結(jié)構(gòu)打下了基礎(chǔ)。二、現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立 1950年W.T.Astbury在一次題為“Adventures in Molecular Biology”的講演中首先使用了“分子生物學(xué)”這一術(shù)語(yǔ)，用以說(shuō)明它研究的是生物大分子的化學(xué)和物理學(xué)結(jié)構(gòu)。但現(xiàn)代分子生物學(xué)并不是從那時(shí)開(kāi)始的，因?yàn)榉肿由飳W(xué)創(chuàng)始的里程碑是在1953年J.D.Watson和F.H.Crick提出的“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)”以后。該學(xué)說(shuō)啟動(dòng)了分子生物學(xué)及重組DNA技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金時(shí)代。DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的*深刻意義在于：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；提出了堿基配對(duì)是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式，從而*終確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，為認(rèn)識(shí)核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命活動(dòng)中的作用打下了*重要的基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代至70年代為DNA和遺傳信息的研究和認(rèn)識(shí)階段，其主要進(jìn)展包括以下幾個(gè)方面。（1）1953年，Watson和Crick通過(guò)分析DNA的X射線衍射數(shù)據(jù)，提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并在Nature雜志上發(fā)表了一篇震動(dòng)生物學(xué)界的論文“脫氧核糖核酸的結(jié)構(gòu)”。根據(jù)這一模型，DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由兩條平行但方向相反的多核苷酸鏈組成，兩條鏈由氫鍵相連，如同一架梯子。每一條多核苷酸鏈由脫氧核糖、磷酸和堿基組成。組成DNA的堿基有四種：腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。在兩條平行鏈上，A-T、G-C配對(duì)，DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)相等，即A=T、G=C。四種堿基可任意排列，形成無(wú)數(shù)種排列方式。數(shù)周后他們又發(fā)表了第二篇論文，對(duì)DNA復(fù)制過(guò)程作了更詳盡的闡明。Watson和Crick的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)已普遍地被視為分子生物學(xué)發(fā)展的*主要里程碑，也是分子生物學(xué)及其技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。（2）在發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的同時(shí)，Watson和Crick還提出了DNA復(fù)制的可能模型。其后在1956年A.Kornbery首先發(fā)現(xiàn)了DNA聚合酶；1958年，M.Meselson及F.W.Stahl提出了DNA半保留復(fù)制模型；1968年，R.Okazaki（岡崎）等提出了DNA不連續(xù)復(fù)制模型；并于1972年證實(shí)了DNA復(fù)制開(kāi)始時(shí)需要短RNA片段作為引物，在RNA引物基礎(chǔ)上分段合成DNA片段，這個(gè)不連續(xù)的DNA片段被稱為“岡崎片段”（Okazaki fragment）；20世紀(jì)70年代初科學(xué)家獲得了DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶，并對(duì)真核DNA聚合酶特性做了分析研究。這些都逐漸完善了對(duì)DNA復(fù)制機(jī)制的認(rèn)識(shí)。1958年，S.B.Weiss及J.Hurwitz等發(fā)現(xiàn)了依賴于DNA的RNA聚合酶；1961年B.D.Hall等用RNA-DNA雜交證明了mRNA與DNA序列互補(bǔ)。這些工作使RNA轉(zhuǎn)錄合成的機(jī)制得以逐步闡明。（3）20世紀(jì)50年代初，P.C.Zamecnik等在形態(tài)學(xué)和亞細(xì)胞組分實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)微粒體（microsome）是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的部位；1957年，M.B.Hoaglan

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