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第一章 绪论1

一、医学分子生物学的概念1

二、医学分子生物学研究的主要内容1

三、医学分子生物学的发展史1

四、医学分子生物学的展望4

第一篇 分子生物学基础理论6

第二章 基因组的结构与功能6

第一节 病毒基因组6

一、病毒基因组核酸的主要类型6

二、病毒基因组结构与功能的特点8

第二节 原核生物基因组9

一、原核生物基因组结构与功能的特点10

二、质粒10

三、转位因子12

四、细菌基因组学研究及意义14

第三节 真核生物基因组15

一、真核生物基因组的结构与功能特点15

二、真核生物基因组的结构16

三、人类基因组的组织结构特征20

四、基因组学与人类基因组计划24

思考题27

第三章 基因信息的传递28

第一节 DNA的生物合成28

一、DNA的复制29

二、DNA的损伤与修复34

三、反转录37

第二节 RNA的生物合成38

一、不对称转录38

二、转录的过程40

三、转录后的加工43

第三节 蛋白质的生物合成45

一、参与蛋白质生物合成的物质45

二、蛋白质生物合成的过程——翻译49

三、翻译后加工52

四、蛋白质生物合成与医学53

思考题54

第四章 基因表达的调控55

第一节 原核生物的基因表达调控55

一、原核生物基因表达调控的特点56

二、转录水平的调控56

三、翻译水平的调控61

第二节 真核生物的基因表达调控63

一、真核生物基因表达调控的特点64

二、DNA水平的调控64

三、转录水平的调控66

四、转录后水平的调控70

五、翻译水平的调控72

六、翻译后水平的调控75

七、组织特异性表达和时相性75

第三节 基因表达调控异常与疾病75

一、转录因子突变与疾病75

二、基因修饰改变与疾病75

三、mRNA选择性剪接与疾病76

思考题77

第五章 癌基因、抑癌基因与生长因子78

第一节 癌基因78

一、病毒癌基因78

二、细胞癌基因79

三、原癌基因活化的机制82

四、原癌基因的产物与功能83

第二节 抑癌基因85

一、抑癌基因的概念85

二、常见的抑癌基因85

三、抑癌基因的抑癌机制86

第三节 生长因子90

一、概述90

二、生长因子的作用机制91

三、生长因子与疾病93

思考题94

第六章 细胞间信号转导95

第一节 细胞间的通讯方式和细胞信号分子95

一、细胞间通讯方式95

二、细胞信号分子96

第二节 受体100

一、受体的类型100

二、受体作用特点103

第三节 膜受体介导的信号转导104

一、G蛋白偶联受体介导的信号转导104

二、单跨膜受体介导的信号转导109

第四节 核受体介导的信号转导117

一、核受体的协同调节因子117

二、核受体介导的信号转导过程118

第五节 细胞信号转导通路基本特征118

一、信号的收敛与发散119

二、二聚化作用119

三、信号发生和终止的时效性119

四、信号途径的通用性和特异性119

五、交联对话与形成网络119

思考题120

第二篇 常用分子生物学技术121

第七章 基因工程121

第一节 目的基因的获得121

一、化学合成法122

二、从染色体中直接分离122

三、反转录合成cDNA122

四、构建基因组文库及cDNA文库122

五、聚合酶链反应123

第二节 分子克隆载体与宿主的选择124

一、质粒124

二、噬菌体126

三、黏性质粒128

四、反转录病毒载体128

五、宿主细胞129

第三节 基因工程常用的工具酶129

一、限制性内切核酸酶130

二、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ131

三、反转录酶132

四、T4 DNA连接酶132

五、末端脱氧核苷酰转移酶132

六、碱性磷酸酶132

七、Taq DNA聚合酶132

第四节 外源基因与载体的连接133

第五节 重组DNA导入宿主细胞134

一、转化134

二、感染135

第六节 含DNA重组体的宿主菌落的筛选与鉴定136

一、利用宿主细胞遗传学标记初步筛选转化菌136

二、利用宿主细胞遗传学标记筛选带重组体的转化菌136

三、对重组子分子结构特性进行分析鉴定137

第七节 外源基因在大肠杆菌中表达139

一、大肠杆菌表达系统139

二、哺乳动物细胞表达系统143

思考题147

第八章 聚合酶链反应148

第一节 PCR的基本原理和影响因素148

一、PCR的基本原理148

二、PCR引物的设计原则148

三、典型PCR的反应步骤151

四、PCR反应条件151

五、PCR注意事项155

第二节 PCR扩展技术155

一、反转录PCR155

二、mRNA差示PCR156

三、免疫PCR156

四、重组PCR156

五、原位PCR156

六、固着PCR157

七、不对称PCR157

第三节 PCR的应用157

一、分子生物学领域157

二、临床医学领域158

思考题159

第九章 DNA序列分析160

第一节 Sanger的双脱氧链终止法160

第二节 Maxam-Gilbert化学降解法161

第三节 其他的测序方法162

思考题163

第十章 核酸分子杂交164

第一节 核酸分子杂交的基本原理164

一、DNA变性与复性164

二、影响杂交的因素165

第二节 探针的种类及标记166

一、探针的种类166

二、探针标记物167

三、标记方法168

第三节 核酸分子杂交的基本方法170

一、固相杂交法170

二、液相杂交法175

思考题177

第十一章 生物芯片技术178

第一节 生物芯片的概念和分类178

第二节 基因芯片技术的基本原理与方法179

一、芯片载体的表面修饰179

二、芯片的制备180

三、杂交探针的制备181

四、样品制备和标记182

五、分子杂交和杂交微环境183

六、杂交信号采集和处理183

七、生物信息的分析和提取184

思考题186

第十二章 基因与疾病187

第一节 基因异常的分子机制187

一、基因结构异常与疾病187

二、基因表达异常与疾病190

三、外源性基因的入侵与疾病190

第二节 基因变异导致的常见疾病191

一、单基因遗传病191

二、多基因遗传病194

三、获得性基因病197

思考题197

第十三章 基因诊断与基因治疗198

第一节 基因诊断198

一、基因诊断的概念、特点及意义198

二、基因诊断的主要技术方法199

三、疾病的基因诊断204

四、基因诊断在法医学上的应用206

第二节 基因治疗207

一、基因治疗的概念207

二、基因治疗的基本程序208

三、基因治疗的方法与策略210

四、基因转移的基本技术211

五、基因转移的靶细胞216

六、基因干预技术216

七、基因治疗的应用研究219

八、基因治疗的问题与展望228

思考题230

第三篇 常见疾病的分子生物学基础231

第十四章 肿瘤的分子机制231

第一节 肿瘤病因学231

一、化学致癌231

二、物理致癌234

三、致瘤病毒234

四、遗传因素234

第二节 肿瘤发病的多阶段236

一、癌变的二阶段学说236

二、癌变的多阶段学说236

第三节 细胞周期与肿瘤238

一、细胞周期机制的核心——CDKS调控机制238

二、细胞周期调控的两大机制239

三、细胞周期调节因素在肿瘤中的突变240

第四节 细胞凋亡与肿瘤241

一、细胞凋亡的生物学意义概述241

二、细胞凋亡与恶性肿瘤241

第五节 肿瘤转移243

一、肿瘤转移的基本过程243

二、肿瘤侵袭——肿瘤细胞从原发瘤进入循环系统244

三、肿瘤转移——肿瘤细胞从循环系统进入继发器官245

四、肿瘤转移的器官选择性247

思考题249

第十五章 感染性疾病的分子机制250

第一节 病原菌致病的分子机制250

一、病原菌毒素编码基因250

二、细菌外毒素对宿主细胞功能的影响251

三、抗药性基因253

第二节 病毒致病的分子机制254

一、病毒进入细胞的机制254

二、病毒感染对宿主细胞造成的损伤256

思考题258

第十六章 炎症的分子生物学259

第一节 主要致炎因子及其受体259

一、生物致炎因子的主要受体——TLR受体家族259

二、物理及化学伤害性刺激信号受体260

第二节 炎症介质261

一、细胞释放的炎症介质261

二、血浆中的炎症介质263

三、炎症标志物抵抗素与炎症因子的相关性265

第三节 炎症反应相关的细胞及其作用机制266

一、参与炎症反应的细胞266

二、参与炎症反应的细胞聚集的分子机制266

第四节 参与炎症反应的信号转导通路271

一、MAPK信号转导通路对炎症反应的调控271

二、Janus激酶-信号转导转录激活因子通路275

三、核因子-κB信号转导途径275

四、三条信号通路共同参与炎症时信号转导和基因调控276

第五节 典型炎症性疾病分子机制举例277

一、炎症与冠状动脉粥样硬化277

二、炎症与阿尔茨海默病278

思考题279

第十七章 动脉粥样硬化的分子基础280

第一节 血管平滑肌细胞增殖与动脉粥样硬化280

第二节 脂蛋白异常与动脉粥样硬化281

一、基因缺陷引起的高胆固醇血症281

二、基因缺陷引起的高甘油三酯血症283

三、基因缺陷对HDL-C水平的影响283

第三节 动脉粥样硬化的相关基因及其多态性285

一、载脂蛋白A相关基因285

二、载脂蛋白B相关基因286

三、载脂蛋白CⅢ相关基因287

思考题287

第十八章 衰老的分子机制288

第一节 衰老的概念288

第二节 现代衰老学说的分子机制288

一、环境伤害衰老研究289

二、遗传衰老研究293

第三节 衰老基因与长寿基因294

一、衰老基因295

二、长寿基因297

思考题300

参考文献301