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1、分子生物学与现代医学篇,第一节 概述,一、医学分子生物学的定义: 在医学领域研究生物大分子的结构、功能/功能调控以及与人体各种生理功能和病理状态的关系并运用有关的分子生物学新技术诊断、治疗和预防疾病。 生物大分子：主要是核酸（生命信息载体）和蛋白质（生命功能执行者）,二、分子生物学的现状及发展趋势： 1、产生约半个多世纪：DNA结构 2、发展十分迅速：日新月异 人类基因组计划；2万多基因 动植物全基因测序：水稻、疟原虫、蜜蜂、果蝇、小鼠等等，逐渐增加 各种基因组学、蛋白质组学、代谢组学，等等,DNA的结构,蛋白质的结构,人类基因组计划（1990开始）,趋势： 1、从根本上阐明疾病的分子机制：
2、2、从基因和分子水平诊断疾病和预测其转归： 3、提供更多更好的治疗手段： 新药、新疫苗、基因治疗、个体化 4、解决器官移植排斥问题：,第二节 分子生物学理论和技术在发病机制中的应用,一、分子病理学的概念： 应用分子生物学等技术从分子水平研究疾病的发生、发展、变化等机制。,二、疾病发生的分子机制： （一）分子病： 指由DNA遗传性变异而引起的以蛋白质异常为特征的疾病。 1、酶缺陷疾病： 2、血浆蛋白或细胞蛋白缺陷疾病： 3、受体病：受体基因突变 4、膜转运障碍性疾病： 5、（所有蛋白质功能均可涉及）,镰刀细胞贫血,（二）基因病： 指因基因本身突变、缺失或表达障碍引起的疾病。已找到一些疾病的相关基
3、因或易感基因。 单基因病； 多基因病。,三、分子病理学的研究方法：各种 1、核酸操作层面的技术： 核酸分子杂交、PCR、DNA测序等 2、基因转移技术： 基因转导、基因转染等 3、蛋白质操作层面的技术： 蛋白质电泳、 4、细胞层面的技术： 流式细胞仪，等等 5、其他：图像分析仪，等等,蛋白质电泳图,第三节 分子生物学在疾病诊断中的应用,一、基因诊断的概念： 通过分子生物学技术从基因（DNA）水平诊断疾病特别是遗传病。 可以定性、定量分析。,二、基因诊断的基本流程： 1、准确获取足量的待测样品： 核酸抽提、目的基因扩增（PCR） 2、核酸分子杂交：有多种方法,三、基因诊断的应用： 1、遗传病辅助
4、诊断：如产前诊断 2、植入前遗传诊断：胚胎移植前 3、遗传筛查： 4、疾病易感性预测： 5、疾病治疗指导： 6、病原体检测及法医学鉴定等：,第四节 基因工程药物与疫苗,一、基因工程药物与疫苗的概念： 指应用现代生物技术将目的基因转入微生物或动、植物细胞大量表达所制得的蛋白质/多肽类或核酸类药物/疫苗。,二、基因工程药物与疫苗的研发现状： 1、国外发展迅速：美国领先，日、欧紧随； 2、我国起步晚，底子薄、迎头赶上,三、基因工程蛋白质/多肽药物与疫苗 1、传统疫苗：减毒活疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗 2、基因工程疫苗：用DNA重组技术 3、传统生物制品：如胎盘球蛋白 4、基因工程药物：细胞因子、蛋白
5、质激素、抗体、其他活性蛋白质类,四、基因工程药物与疫苗的发展趋势： 一是发展快： 二是范围广： 三是竞争激烈：,第五节 基因治疗,概念：指将正常基因或具有治疗作用的DNA片段导入人体靶细胞以矫正或置换致病基因的治疗方法。,一、基因治疗的策略和基本程序： 1、致病基因的原位置换： 2、基因的异位替代： 3、直接抑制有害基因的表达： 4、其他基因治疗策略：,二、基因治疗的一般程序： 1、选择适宜的治疗基因： 基础是彻底了解致病基因 2、将其导入靶细胞（体细胞）： 有病毒载体导入法及非病毒法,三、基因治疗中基因导入的方法： 1、非病毒法： 直接注射、脂质体转染等，维持时间短。 2、病毒载体导入法：,四、基因治疗中的病毒载体： 如逆转录病毒、腺相关病毒等，经过改造，对人体无害。,五、基因治疗的临床应用： 目前还刚刚起步，对单基因病较易 1、恶性肿瘤：抑癌基因；反义RNA； 2、心血管疾病： 3、遗传性疾病： 4、艾滋病： 5、其他：,复习思考题,1、分子病、基因病、基因组学、蛋白质组学、基因诊断、基因工程药物、基因治疗的概念。 2、医学分子生物学技术对所学专业的影响。,
