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第一章 绪论 1

第一节 分子生物学的含义 1

第二节 分子生物学的主要研究内容 1

一、核酸的分子生物学 1

二、蛋白质的分子生物学 2

三、细胞通讯和信号转导的分子生物学 2

四、分子生物学与其他学科的关系 2

第三节 分子生物学发展简史 2

一、分子生物学形成的基础阶段 2

二、分子生物学的早期研究和发展阶段 3

三、分子生物学的深入发展阶段 4

第四节 医学分子生物学研究的内容 6

一、医学分子生物学的发展 6

二、分子生物学与医学 7

第二章 基因、基因组及基因组学 9

第一节 基因 9

一、基因的概念 9

二、遗传信息的中心法则 13

第二节 基因组 15

一、基因组的概念 15

二、病毒基因组 16

三、原核生物基因组 17

四、真核生物基因组 18

第三节 基因组学 22

一、基因组学的概念、研究内容与医学 22

二、结构基因组学 24

三、功能基因组学 26

四、比较基因组学 28

五、表观基因组学 28

第三章 转录和转录组学 33

第一节 转录 33

一、RNA聚合酶 34

二、启动子识别 35

三、转录的机制 36

第二节 信使RNA 37

第三节 真核生物的RNA加工 38

一、5′加帽和3′多聚腺苷酸化 38

二、间隔序列的剪接 38

三、转录和RNA加工的偶联 39

四、RNA剪接的机制 40

五、内含子突变的效应 42

第四节 转录组学 43

第四章 翻译和蛋白质组学 45

第一节 翻译 45

一、无义介导衰变 45

二、起始 46

三、延伸 48

四、释放 50

五、蛋白质的折叠 51

第二节 复合翻译单位 53

一、多核糖体 53

二、多顺反子mRNA 54

第三节 标准遗传密码 54

一、遗传密码的破解 55

二、标准密码的特性 55

三、转移RNA和氨酰-tRNA合成酶 56

四、无义抑制 57

第四节 蛋白质组与蛋白质组学 59

第五章 基因的表达调控 61

第一节 原核生物基因的表达调控 62

一、原核生物基因表达调控的特点 62

二、原核生物基因表达在转录水平的调控 63

三、原核生物基因表达在翻译水平的调控 73

第二节 真核生物基因的表达调控 75

一、真核生物基因表达调控的特点 76

二、真核生物基因在染色质水平的调控 80

三、真核生物基因在转录水平的调控 82

四、真核生物基因在转录后水平的调控 83

五、真核生物基因在翻译水平的调控 86

第六章 细胞间通讯与信号转导 88

第一节 细胞通讯 88

一、细胞通讯原理及意义 88

二、细胞间联络方式 88

第二节 细胞信号转导 91

一、信号转导受体及分类 91

二、细胞内关键信号转导分子 92

三、信号在细胞内的转换和传递机制 94

第三节 主要细胞信号转导途径 95

一、细胞内受体介导的信号转导 95

二、离子通道受体介导的信号转导 96

三、G蛋白偶联受体介导的信号转导 97

四、单次跨膜受体介导的信号转导 101

第四节 细胞信号转导功能与医学 105

一、细胞信号转导异常与疾病 105

二、细胞信号转导分子与药物作用靶位 106

第七章 细胞增生和凋亡的分子机制 108

第一节 细胞增生的分子机制 108

一、细胞周期概述 108

二、细胞周期关卡 109

三、调控细胞周期进程的蛋白质 109

四、调控蛋白协同作用 113

五、细胞周期进程的负调控 114

六、生长因子对细胞周期的调控 114

第二节 细胞凋亡的分子机制 115

一、细胞凋亡概述 115

二、细胞凋亡机制 115

三、凋亡相关调节蛋白 117

四、两种主要的凋亡信号转导途径 118

第八章 DNA、RNA及蛋白表达水平的基本检测原理 121

第一节 DNA检测方法及原理 121

一、DNA序列测定 121

二、分析基因拷贝数变化的方法 124

三、基因在染色体上位置的分析 131

第二节 RNA表达水平检测原理 132

一、RNA的种类和测定意义 132

二、mRNA测定方法 133

三、DNA微阵列技术 138

第三节 蛋白质水平的检测方法及原理 139

一、蛋白印迹法 139

二、流式细胞术分析特定蛋白质 139

三、免疫组织化学方法 140

第九章 重组DNA技术 142

第一节 重组DNA技术的发展历程及定义 142

一、重组DNA技术的发展历程 142

二、重组DNA技术相关定义 144

第二节 重组DNA技术中常用的工具酶和载体 145

一、限制性核酸内切酶 145

二、基因克隆中的工具酶 149

三、基因克隆中常用的克隆载体 151

四、基因克隆中的表达载体 157

第三节 重组DNA技术的基本过程 159

一、目的基因的获取 159

二、载体的选择 161

三、目的基因与载体的连接 162

四、重组DNA分子导入宿主细胞 163

五、重组DNA导入宿主细胞后的筛选和鉴定 165

六、克隆基因在宿主细胞内的表达 169

第十章 基因功能分析基本方法 172

第一节 生物信息学预测基因功能 172

一、同源性与进化分析 172

二、同源性分析提供基因功能信息 173

三、生物信息学预测蛋白质功能 174

第二节 基因功能失活分析基因功能 174

一、基因敲除技术 175

二、反义RNA技术 178

三、RNAi技术 179

第三节 基因功能获得探索基因功能 183

一、转基因动物模型 183

二、基因转染技术 184

第四节 其他基因功能分析技术 185

一、定点诱变技术 185

二、报道基因和免疫细胞化学 186

第十一章 基因与疾病 189

第一节 基因与疾病概述 189

一、基因疾病 189

二、疾病基因与遗传易感性 189

三、基因突变与疾病 190

第二节 单基因疾病 193

一、常染色体显性遗传疾病 193

二、常染色体隐性遗传疾病 195

三、性连锁遗传病 197

第三节 多基因复杂性状疾病 197

一、多基因复杂性状疾病 198

二、癌症发生的多基因多因素机制 200

三、其他疾病及易感基因 203

第十二章 基因诊断 205

第一节 基因诊断概述 205

一、基因诊断的定义 205

二、基因诊断的基础 205

三、基因诊断的特点 205

第二节 基因诊断中常用的分子生物学技术 206

一、核酸分子杂交 206

二、PCR及其相关技术 208

三、DNA序列测定 212

四、DNA芯片技术 212

第三节 基因诊断策略 213

一、通过致病基因检测诊断疾病 214

二、通过连锁遗传标志检测诊断疾病 214

三、通过表型克隆建立疾病基因诊断指标 215

四、通过基因表达定量分析诊断疾病 215

第四节 遗传病的基因诊断 215

一、遗传病基因诊断的基本策略 216

二、常见遗传病基因诊断技术 216

第五节 肿瘤的基因诊断 220

一、肿瘤基因诊断的基本策略 220

二、易位染色体和融合基因检测 220

三、肿瘤相关基因检测 221

四、肿瘤相关病毒基因检测 222

五、肿瘤标志物基因或mRNA的检测 223

第六节 感染性疾病的基因诊断 223

一、感染性疾病基因诊断的特点及其策略 223

二、基因诊断技术诊断病毒感染性疾病 224

三、基因诊断技术诊断细菌感染性疾病 225

四、基因诊断技术诊断寄生虫感染性疾病 225

第七节 基因诊断在法医学上的应用 226

第十三章 基因治疗 229

第一节 基因治疗的基本策略 229

一、基因置换 229

二、基因添加 230

三、基因干预 230

四、自杀基因治疗 230

五、免疫基因治疗 230

第二节 基因转移技术 231

一、基因转移的生物学方法 231

二、基因转移的非生物学方法 234

三、基因治疗的靶细胞 237

第三节 基因干预技术 238

一、反义RNA 238

二、RNA干扰技术 238

三、核酶 239

第四节 表达调控对基因治疗的影响 240

一、基因内部的调节机制 241

二、基因外部的调节机制 241

三、病灶微环境对基因表达的影响 241

四、治疗基因的诱导表达 242

第五节 基因治疗的应用研究 242

一、遗传病的基因治疗研究 242

二、恶性肿瘤的基因治疗 243

三、病毒性疾病的基因治疗研究 245

四、其他疾病的基因治疗研究 245

第六节 基因治疗的前景与问题 245

第十四章 生物信息学在医学分子生物学中的应用 248

第一节 生物信息学概况 248

一、生物信息与生物信息学 248

二、生物信息学发展简史 249

第二节 生物数据库 249

一、核酸序列数据库 250

二、蛋白质序列数据库 252

三、表观遗传学数据库 253

四、其他数据库 254

第三节 生物序列分析 254

一、两序列分析 254

二、多序列分析 260

三、分子系统树 263

四、比较基因组 267

五、多态性分析 268

六、基因功能注释 272

第四节 基因表达分析 273

一、基因表达序列标签数据分析 273

二、基因芯片数据分析 274

第五节 蛋白质结构分析 276

一、蛋白质结构及其数据库 276

二、蛋白质二级结构预测 276

三、三级结构预测 276

主要参考文献 278

中英文名词索引 280