医学分子生物学中南大学课件

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1、医学分子生物学MedicalMolecularBiologyModifiedfrom胡维新教授（中南大学生物科学与技术学院）byErguangLi2021/7/192生命科学的研究内容：生命物质的结构与功能，生物与生物之间及生物与环境之间相互关系。生命科学的前沿领域：分子生物学、分子遗传学、细胞生物学、发育生物学和神经生物学，而分子生物学是生命科学的核心前沿。生命科学是研究生命现象和生命活动规律的一门综合性学科。2021/7/193分子生物学——从分子水平研究生命现象及其规律的一门新兴学科。它是生命科学中发展最快并且

2、与其他学科广泛交叉和渗透的前沿领域。2021/7/194由于分子生物学以其崭新的观点和技术对其他学科的全面渗透，推动了细胞生物学、遗传学、发育生物学和神经生物学向分子水平的方向发展，使这些学科已不再是原来的经典学科，而成为生命科学的前沿。2021/7/1951950年，Astbury在一次讲演中首先使用“分子生物学”这一术语,用以说明它是研究生物大分子的化学和物理学结构。现代分子生物学的建立2021/7/196DNA的X光衍射照片1952年5月拍摄罗沙琳德·弗兰克林（RosalindFranklin，1920－195

3、8）英国DNA双螺旋结构模型的建立2021/7/197DNA双螺旋结构模型的建立诺贝尔医学与生理学奖1962年WatsonJD和CrickFHC的“双螺旋结构模型”启动了分子生物学及重组DNA技术的发展。确立了核酸作为信息分子的结构基础；提出了碱基配对是核酸复制、遗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。2021/7/1912分子生物学技术：例如：DNA及RNA的印迹转移、核酸分子杂交、基因克隆、基因体外扩增、DNA测序等，形成了独特的重组DNA技术及其相关技术。由生物化学、生物物理学、细胞生物学、遗传

4、学、应用微生物学及免疫学等各专业技术的渗透、综合而成，并在此基础上发明和创造了一系列新的技术。2021/7/1913分子克隆(molecularcloning)重组DNA(recombinantDNA)技术是近代分子生物学技术的核心。基因操作(genemanipulation)基因克隆(genecloning)基因工程(geneengineering)2021/7/1914分子医学（molecularmedicine）：由于分子生物学渗透进入生物学和医学的每一分支领域，全面推动了生命科学和医学的各个方面的发展，如疾病

5、的发病机理研究、疾病的诊断和治疗，使医学进入了一个崭新的时代。2021/7/1915☻遗传性状改变或治疗疾病可能从某一生物体的基因组中分离出某一特定功能基因，导入到另一种生物的基因组。☻基因工程和蛋白质工程外源DNA与载体在体外进行连接，或在基因水平上进行有目的的定向诱变。生物技术进入了分子水平，基因（或DNA）也进入了社会生产和人们生活的方方面面。16按照自己的意愿和社会需求改造基因，制备各种具有生物活性的大分子。DNA、RNA和蛋白质成为人类治病、防病的一类新型的生物制品或药物。生物技术在农业上用于快速育种，改良

6、品种，提高农作物的产量、质量以及抗病虫害，抗干旱等能力。2021/7/1917二、分子生物学的研究内容2021/7/1918分子生物学的主要研究内容生物大分子的结构、功能，生物大分子之间的相互作用及其与疾病发生、发展的关系。2021/7/1919核酸的分子生物学主要研究核酸的结构及其功能。核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此形成了分子遗传学。（一）核酸分子生物学：分子遗传学：形成了比较完整的理论体系和研究技术，它是目前分子生物学中内容最丰富、研究最活跃的一个领域。2021/7/19201.核酸的发现早在1868年

7、，Miescher从脓细胞中分离出细胞核，用稀碱抽提再加入酸，得到了一种含氮和磷特别丰富的物质，当时称其为核素（nuclein）。1872年，他又在鲑鱼精子细胞核中发现了大量的这类物质。由于这类物质都是从细胞核中提取出来的，而且又是酸性，故称其为核酸（nucleicacid）。FriedeichMiescher2021/7/1921自核酸被发现以来的相当长时期内，对它的生物学功能几乎毫无所知。1928年(FrederickGriffith)以后，核酸功能研究取得了重大进展。2021/7/1922In1928,anex

8、perimentofFrederickGriffithusingpneumoniabacteriaandmice1952年，HersheyAD和ChaseM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。在大肠杆菌细胞内增殖的噬菌体中都只含有32P而不含35S,这表明噬菌体的增殖直接取决于DNA而不是蛋白质。2.核酸功能研究的重