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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RNA37

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mRNA54

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RNA238

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