緒論1
第一節 生物化學與分子生物學發展簡史 1
一、敘述生物化學階段 1
二、動態生物化學階段 1
三、機能生物化學階段（分子生物學階段） 2
四、中國科學家對生物化學發展的貢獻 3
第二節 當代生物化學與分子生物學研究的主要內容 3
一、生物分子的結構與功能 3
二、物質代謝及其調節 4
三、基因信息傳遞及其調控 4
第三節 生物化學與分子生物學與其他學科的聯系 4
一、生物化學已成為生物學、醫學各學科之間相互聯系的共同語言 4
二、生物化學為推動醫學各學科發展作出了重要的貢獻 4
第一篇 生物大分子結構與功能
第一章 蛋白質的結構與功能8
第一節 蛋白質的分子組成 8
一、Lα氨基酸是蛋白質的基本結構單位 8
二、氨基酸可根據其側鏈結構和理化性質進行分類 9
三、氨基酸具有共同或特異的理化性質 11
四、氨基酸通過肽鍵連接而形成蛋白質或肽 11
五、生物活性肽具有生理活性及多樣性 12
第二節 蛋白質的分子結構 13
一、氨基酸的排列順序決定蛋白質的一級結構 13
二、多肽鏈的局部有規則重復的主鏈構象為蛋白質二級結構 14
三、多肽鏈進一步折疊成蛋白質三級結構 16
四、含有兩條以上多肽鏈的蛋白質可具有四級結構 19
五、蛋白質可依其組成、結構或功能進行分類 20
第三節 蛋白質結構與功能的關系 21
一、蛋白質的主要功能 21
二、蛋白質執行功能的主要方式 21
三、蛋白質一級結構是高級結構與功能的基礎 24
四、蛋白質的功能依賴特定空間結構 27
第四節 蛋白質的理化性質 30
一、蛋白質具有兩性電離性質 30
二、蛋白質具有膠體性質 30
三、蛋白質的變性與復性 30
四、蛋白質在紫外光譜區有特征性光吸收 31
五、應用蛋白質呈色反應可測定溶液中蛋白質含量 31
第二章 核酸的結構與功能32
第一節 核酸的化學組成以及一級結構 32
一、核苷酸和脫氧核苷酸是構成核酸的基本組成單位 32
二、DNA 是脫氧核糖核苷酸通過3′，5′磷酸二酯鍵聚合形成的線性大分子 35
三、RNA是核糖核苷酸通過3′，5′磷酸二酯鍵聚合形成的線性大分子 35
四、核酸的一級結構是核苷酸的排列順序 35
第二節 DNA的空間結構與功能 36
一、DNA的二級結構是雙螺旋結構 36
二、DNA雙鏈經過盤繞折疊形成致密的高級結構 40
三、DNA是主要的遺傳物質 42
第三節 RNA的空間結構與功能 43
一、mRNA是蛋白質生物合成的模板 44
二、tRNA是蛋白質合成中氨基酸的載體 45
三、以rRNA為主要成分的核糖體是蛋白質合成的場所 47
四、組成性非編碼RNA是保障遺傳信息傳遞的關鍵因子 48
五、調控性非編碼RNA參與了基因表達調控 49
第四節 核酸的理化性質 51
一、核酸具有強烈的紫外吸收 51
二、DNA變性是一條DNA雙鏈解離為兩條DNA單鏈的過程 52
三、變性的核酸可以復性或形成雜交雙鏈 53
第三章 酶與酶促反應55
第一節 酶的分子結構與功能 55
一、酶的分子組成中常含有輔因子 55
二、酶的活性中心是酶分子執行其催化功能的部位 56
三、同工酶催化相同的化學反應 58
第二節 酶的工作原理 59
一、酶具有不同于一般催化劑的顯著特點 59
二、酶通過促進底物形成過渡態而提高反應速率 60
第三節 酶促反應動力學 63
一、底物濃度對酶促反應速率的影響呈矩形雙曲線 63
二、底物足夠時酶濃度對酶促反應速率的影響呈直線關系 66
三、溫度對酶促反應速率的影響具有雙重性 66
四、pH通過改變酶分子及底物分子的解離狀態影響酶促反應速率 67
五、抑制劑可降低酶促反應速率 67
六、激活劑可提高酶促反應速率 71
第四節 酶的調節 71
一、酶活性的調節是對酶促反應速率的快速調節 71
二、酶含量的調節是對酶促反應速率的緩慢調節 73
第五節 酶的分類與命名 73
一、酶可根據其催化的反應類型予以分類 73
二、每一種酶均有其系統名稱和推薦名稱 74
第六節 酶在醫學中的應用 75
一、酶與疾病的發生、診斷及治療密切相關 75
二、酶可作為試劑用于臨床檢驗和科學研究 76
第四章 聚糖的結構與功能78
第一節 糖蛋白分子中聚糖及其合成過程 78
一、N連接型糖蛋白的糖基化位點為AsnXSer/Thr 79
二、N連接型聚糖結構有高甘露糖型、復雜型和雜合型之分 79
三、N連接型聚糖合成是以長萜醇作為聚糖載體 79
四、O連接型聚糖合成不需要聚糖載體 80
五、蛋白質βN乙酰葡糖胺的糖基化是可逆的單糖基修飾 80
六、糖蛋白分子中聚糖影響蛋白質的半壽期、結構與功能 81
第二節 蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖 82
一、糖胺聚糖是由己糖醛酸和己糖胺組成的重復二糖單位 82
二、核心蛋白質均含有結合糖胺聚糖的結構域 83
三、蛋白聚糖合成時在多肽鏈上逐一加上糖基 83
四、蛋白聚糖是細胞間基質重要成分 83
第三節 糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和類固醇衍生糖脂組成 84
一、鞘糖脂是神經酰胺被糖基化的糖苷化合物 84
二、甘油糖脂是髓磷脂的重要成分 85
第四節 聚糖結構中蘊藏大量生物信息 85
一、聚糖組分是糖蛋白執行功能所必需 85
二、結構多樣性的聚糖富含生物信息 86
第二篇 物質代謝及其調節
第五章 糖代謝90
第一節 糖的攝取與利用 90
一、糖消化后以單體形式吸收 90
二、細胞攝取葡萄糖需要轉運蛋白 90
三、體內糖代謝涉及分解、儲存和合成三方面 91
第二節 糖的無氧氧化 91
一、糖的無氧氧化分為糖酵解和乳酸生成兩個階段 91
二、糖酵解的調節取決于三個關鍵酶活性 93
三、糖的無氧氧化為機體快速供能 95
四、其他單糖可轉變為糖酵解的中間產物 95
第三節 糖的有氧氧化 96
一、糖的有氧氧化分為三個階段 96
二、三羧酸循環使乙酰CoA徹底氧化 98
三、糖的有氧氧化是糖分解供能的主要方式 101
四、糖的有氧氧化主要受能量供需平衡調節 101
五、糖氧化產能方式的選擇有組織偏好 103
第四節 磷酸戊糖途徑 104
一、磷酸戊糖途徑分為兩個階段 104
二、磷酸戊糖途徑主要受NADPH/NADP 比值的調節 105
三、磷酸戊糖途徑是NADPH和磷酸核糖的主要來源 105
第五節 糖原的合成與分解 106
一、糖原合成是將葡萄糖連接成多聚體 106
二、糖原分解是從非還原性末端進行磷酸解 108
三、糖原合成與分解的關鍵酶活性調節彼此相反 109
四、糖原貯積癥由先天性酶缺陷所致 111
第六節 糖異生 111
一、糖異生不完全是糖酵解的逆反應 111
二、糖異生和糖酵解的反向調節主要針對兩個底物循環 112
三、糖異生的主要生理意義是維持血糖恒定 115
四、肌收縮產生的乳酸在肝內糖異生形成乳酸循環 115
第七節 葡萄糖的其他代謝途徑 116
一、糖醛酸途徑生成葡糖醛酸 116
二、多元醇途徑生成少量多元醇 116
第八節 血糖及其調節 116
一、血糖水平保持恒定 117
二、血糖穩態主要受激素調節 117
三、糖代謝障礙導致血糖水平異常 118
四、高糖刺激產生損傷細胞的生物學效應 118
第六章 生物氧化120
第一節 線粒體氧化體系與呼吸鏈 120
一、線粒體氧化體系含多種傳遞氫和電子的組分 120
二、具有傳遞電子能力的蛋白質復合體組成呼吸鏈 122
三、NADH和FADH2是呼吸鏈的電子供體 127
第二節 氧化磷酸化與ATP的生成 127
一、氧化磷酸化偶聯部位在復合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ內 128
二、氧化磷酸化偶聯機制是產生跨線粒體內膜的質子梯度 128
三、質子順濃度梯度回流釋放能量用于合成ATP 129
四、ATP在能量代謝中起核心作用 130
第三節 氧化磷酸化的影響因素 132
一、體內能量狀態調節氧化磷酸化速率 133
二、抑制劑阻斷氧化磷酸化過程 133
三、甲狀腺激素促進氧化磷酸化和產熱 134
四、線粒體DNA突變影響氧化磷酸化功能 134
五、線粒體內膜選擇性協調轉運氧化磷酸化相關代謝物 134
第四節 其他氧化與抗氧化體系 136
一、微粒體細胞色素P450單加氧酶催化底物分子羥基化 136
二、線粒體呼吸鏈也可產生活性氧 137
三、抗氧化酶體系有清除反應活性氧的功能 138
第七章 脂質代謝140
第一節 脂質的構成、功能及分析 140
一、脂質是種類繁多、結構復雜的一類大分子物質 140
二、脂質具有多種復雜的生物學功能 143
三、脂質組分的復雜性決定了脂質分析技術的復雜性 145
第二節 脂質的消化與吸收 146
一、膽汁酸鹽協助消化酶消化脂質 146
二、吸收的脂質經再合成進入血液循環 146
三、脂質消化吸收在維持機體脂質平衡中具有重要作用 146
第三節 甘油三酯代謝 147
一、甘油三酯氧化分解產生大量ATP 147
二、不同來源脂肪酸在不同器官以不同的途徑合成甘油三酯 152
三、內源性脂肪酸的合成需先合成軟脂酸 153
第四節 磷脂代謝 157
一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中間產物 157
二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解 160
三、鞘磷脂是神經鞘磷脂合成的重要中間產物 160
四、神經鞘磷脂由神經鞘磷脂酶催化降解 161
第五節 膽固醇代謝 161
一、體內膽固醇來自食物和內源性合成 161
二、膽固醇的主要去路是轉化為膽汁酸 164
第六節 血漿脂蛋白及其代謝 164
一、血脂是血漿所含脂質的統稱 164
二、血漿脂蛋白是血脂的運輸形式及代謝形式 164
三、不同來源脂蛋白具有不同功能和不同代謝途徑 166
四、血漿脂蛋白代謝紊亂導致脂蛋白異常血癥 170
第八章 蛋白質消化吸收和氨基酸代謝172
第一節 蛋白質的營養價值與消化、吸收 172
一、體內蛋白質的代謝狀況可用氮平衡描述 172
二、營養必需氨基酸決定蛋白質的營養價值 172
三、外源性蛋白質消化成寡肽和氨基酸后被吸收 173
四、未消化吸收的蛋白質在結腸下段發生腐敗 174
第二節 氨基酸的一般代謝 175
一、體內蛋白質分解生成氨基酸 175
二、外源性氨基酸與內源性氨基酸組成氨基酸代謝庫 177
三、氨基酸分解代謝首先脫氨基 177
四、氨基酸碳鏈骨架可進行轉換或分解 180
第三節 氨的代謝 181
一、血氨有三個重要來源 181
二、氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式轉運 181
三、氨的主要代謝去路是在肝合成尿素 182
第四節 個別氨基酸的代謝 186
一、氨基酸脫羧基作用需要脫羧酶催化 186
二、某些氨基酸在分解代謝中產生一碳單位 187
三、含硫氨基酸代謝可產生多種生物活性物質 189
四、芳香族氨基酸代謝需要加氧酶催化 191
五、支鏈氨基酸的分解有相似的代謝過程 193
第九章 核苷酸代謝196
第一節 核苷酸代謝概述 196
一、核苷酸具有多種生物學功能 196
二、核甘酸經核酸酶水解后可被吸收 196
三、核苷酸代謝包括合成和分解代謝 197
第二節 嘌呤核苷酸的合成與分解代謝 197
一、嘌呤核苷酸的合成存在從頭合成和補救合成兩條途徑 197
二、嘌呤核苷酸的分解代謝終產物是尿酸 203
第三節 嘧啶核苷酸的合成與分解代謝 203
一、嘧啶核苷酸的合成也有從頭合成與補救合成兩條途徑 203
二、嘧啶核苷酸分解最終可生成NH3、CO2、β丙氨酸及β氨基異丁酸 206
第十章 代謝的整合與調節208
第一節 代謝的整體性 208
一、體內代謝過程互相聯系形成一個整體 208
二、物質代謝與能量代謝相互關聯 209
三、糖、脂質和蛋白質代謝通過中間代謝物而相互聯系 209
第二節 代謝調節的主要方式 211
一、細胞內物質代謝主要通過對關鍵酶活性的調節來實現 211
二、激素通過特異性受體調節靶細胞的代謝 215
三、機體通過神經系統及神經體液途徑協調整體的代謝 215
第三節 體內重要組織和器官的代謝特點 218
一、肝是人體物質代謝中心和樞紐 220
二、腦主要利用葡萄糖供能且耗氧量大 220
三、心肌可利用多種能源物質 220
四、骨骼肌以肌糖原和脂肪酸為主要能量來源 221
五、脂肪組織是儲存和動員甘油三酯的重要組織 221
六、腎可進行糖異生和酮體生成 221
第三篇 遺傳信息的傳遞
第十一章 真核基因與基因組224
第一節 真核基因的結構與功能 224
一、真核基因的基本結構 224
二、基因編碼區編碼多肽鏈和特定的RNA分子 225
三、調控序列參與真核基因表達調控 225
第二節 真核基因組的結構與功能 227
一、真核基因組具有獨特的結構 227
二、真核基因組中存在大量重復序列 229
三、真核基因組中存在大量的多基因家族與假基因 230
四、線粒體DNA的結構 230
五、人基因組約有兩萬個蛋白質編碼基因 230
第十二章 DNA的合成232
第一節 DNA復制的基本規律 232
一、DNA以半保留方式進行復制 232
二、DNA復制從起點雙向進行 233
三、DNA復制以半不連續方式進行 234
四、DNA復制具有高保真性 235
第二節 DNA復制的酶學和拓撲學 235
一、DNA聚合酶催化脫氧核糖核苷酸間的聚合 235
二、DNA聚合酶的堿基選擇和校讀功能 237
三、復制中DNA分子拓撲學變化 238
四、DNA連接酶連接復制中產生的單鏈缺口 239
第三節 原核生物DNA復制過程 240
一、復制的起始 240
二、DNA鏈的延長 241
三、復制的終止 242
第四節 真核生物DNA復制過程 243
一、真核生物DNA復制的起始與原核生物基本相似 243
二、真核生物DNA復制的延長發生DNA聚合酶轉換 243
三、真核生物DNA合成后立即組裝成核小體 243
四、端粒酶參與解決染色體末端復制問題 244
五、真核生物染色體DNA在每個細胞周期中只能復制一次 246
六、真核生物線粒體DNA按D環方式復制 246
第五節 逆轉錄 246
一、逆轉錄病毒的基因組RNA以逆轉錄機制復制 247
二、逆轉錄的發現發展了中心法則 247
第十三章 DNA損傷和損傷修復249
第一節 DNA損傷 249
一、多種因素通過不同機制導致DNA損傷 249
二、DNA損傷有多種類型 252
第二節 DNA損傷修復 253
一、有些DNA損傷可以直接修復 253
二、切除修復是最普遍的DNA損傷修復方式 254
三、DNA嚴重損傷時需要重組修復 256
四、跨越損傷DNA合成是一種差錯傾向性DNA損傷修復 258
第三節 DNA損傷及其修復的意義 259
一、DNA損傷具有雙重效應 259
二、DNA損傷修復障礙與多種疾病相關 259
第十四章 RNA的合成262
第一節 原核生物轉錄的模板和酶 262
一、原核生物轉錄的模板 262
二、RNA聚合酶催化RNA合成 263
三、RNA聚合酶結合到啟動子上啟動轉錄 264
第二節 原核生物的轉錄過程 265
一、轉錄起始需要RNA聚合酶全酶 265
二、RNA聚合酶核心酶獨立延長RNA鏈 266
三、原核生物轉錄延長與蛋白質的翻譯同時進行 267
四、原核生物轉錄終止分為依賴ρ因子與非依賴ρ因子兩大類 267
第三節 真核生物RNA的合成 268
一、真核生物有多種DNA依賴的RNA聚合酶 268
二、順式作用元件和轉錄因子在真核生物轉錄起始中有重要作用 270
三、真核生物RNA轉錄延長過程不與翻譯同步 273
四、真核生物的轉錄終止和加尾修飾同時進行 274
第四節 真核生物前體RNA的加工和降解 274
一、真核前體mRNA經首、尾修飾、剪接和編輯加工后才能成熟 274
二、真核前體rRNA經過剪切形成不同類別的rRNA 281
三、真核前體tRNA的加工包括核苷酸的堿基修飾 281
四、RNA催化一些內含子的自剪接 282
五、真核RNA在細胞內的降解有多種途徑 282
第十五章 蛋白質的合成287
第一節 蛋白質合成體系 287
一、mRNA是蛋白質合成的模板 287
二、tRNA是氨基酸和密碼子之間的特異連接物 289
三、核糖體是蛋白質合成的場所 289
四、蛋白質合成需要多種酶類和蛋白質因子 290
第二節 氨基酸與tRNA的連接 290
一、氨酰tRNA合成酶識別特定氨基酸和tRNA 291
二、肽鏈合成的起始需要特殊的起始氨酰tRNA 291
第三節 肽鏈的合成過程 292
一、翻譯起始復合物的裝配啟動肽鏈合成 292
二、在核糖體上重復進行的三步反應延長肽鏈 293
三、終止密碼子和釋放因子導致肽鏈合成終止 295
第四節 蛋白質合成后的加工和靶向輸送 296
一、新生肽鏈折疊需要分子伴侶 296
二、肽鏈水解加工產生具有活性的蛋白質或多肽 298
三、氨基酸殘基的化學修飾改變蛋白質的活性 299
四、亞基聚合形成具有四級結構的活性蛋白質 299
五、蛋白質合成后被靶向輸送至細胞特定部位 299
第五節 蛋白質合成的干擾和抑制 302
一、許多抗生素通過抑制蛋白質合成發揮作用 302
二、某些毒素抑制真核生物的蛋白質合成 303
第十六章 基因表達調控305
第一節 基因表達調控的基本概念與特點 305
一、基因表達產生有功能的蛋白質和RNA 305
二、基因表達具有時間特異性和空間特異性 305
三、基因表達的方式存在多樣性 306
四、基因表達受調控序列和調節分子共同調節 307
五、基因表達調控呈現多層次和復雜性 308
第二節 原核基因表達調控 308
一、操縱子是原核基因轉錄調控的基本單位 308
二、乳糖操縱子是典型的誘導型調控 309
三、色氨酸操縱子通過阻遏作用和衰減作用抑制基因表達 311
四、原核基因表達在翻譯水平受到精細調控 313
第三節 真核基因表達調控 313
一、真核基因表達特點 313
二、染色質結構與真核基因表達密切相關 314
三、轉錄起始的調節 316
四、轉錄后調控主要影響真核mRNA的結構與功能 322
五、真核基因表達在翻譯及翻譯后仍可受到調控 323
第十七章 細胞信號轉導的分子機制327
第一節 細胞信號轉導概述 327
一、細胞外化學信號有可溶性和膜結合性兩種形式 327
二、細胞經由特異性受體接收細胞外信號 328
三、細胞內多條信號轉導途徑形成信號轉導網絡 329
第二節 細胞內信號轉導分子 330
一、第二信使結合并激活下游信號轉導分子 330
二、多種酶通過酶促反應傳遞信號 332
三、信號轉導蛋白通過蛋白質相互作用傳遞信號 333
第三節 細胞受體介導的細胞內信號轉導 334
一、細胞內受體通過分子遷移傳遞信號 335
二、離子通道型受體將化學信號轉變為電信號 336
三、G蛋白偶聯受體通過G蛋白和小分子信使介導信號轉導 337
四、酶偶聯受體主要通過蛋白質修飾或相互作用傳遞信號 339
第四節 細胞信號轉導的基本規律 341
一、信號的傳遞和終止涉及許多雙向反應 341
二、細胞信號在轉導過程中被逐級放大 341
三、細胞信號轉導途徑既有通用性又有專一性 341
四、細胞信號轉導途徑具有多樣性 341
第五節 細胞信號轉導異常與疾病 342
一、信號轉導異常可發生在兩個層次 342
二、信號轉導異常可導致疾病的發生 343
三、細胞信號轉導分子是重要的藥物作用靶位 344
第四篇 醫學生化專題
第十八章 血液的生物化學348
第一節 血漿蛋白質 348
一、血漿蛋白質的分類與性質 348
二、血漿蛋白質的功能 350
第二節 血紅素的合成 351
一、血紅素的合成過程 351
二、血紅素合成的調節 353
第三節 血細胞物質代謝 354
一、紅細胞的代謝 354
二、白細胞的代謝 356
第十九章 肝的生物化學358
第一節 肝在物質代謝中的作用 358
一、肝是維持血糖水平相對穩定的重要器官 358
二、肝在脂質代謝中占據中心地位 359
三、肝內蛋白質合成及分解代謝均非常活躍 359
四、肝參與多種維生素和輔酶的代謝 360
五、肝參與多種激素的滅活 361
第二節 肝的生物轉化作用 361
一、肝的生物轉化作用是機體重要的保護機制 361
二、肝的生物轉化作用包括兩相反應 361
三、生物轉化作用受許多因素的調節和影響 367
第三節 膽汁與膽汁酸的代謝 368
一、膽汁可分為肝膽汁和膽囊膽汁 368
二、膽汁酸有游離型、結合型及初級、次級之分 368
三、膽汁酸的主要生理功能 369
四、膽汁酸的代謝及膽汁酸的腸肝循環 370
第四節 膽色素的代謝與黃疸 371
一、膽紅素是鐵卟啉類化合物的降解產物 371
二、血液中的膽紅素主要與清蛋白結合而運輸 374
三、膽紅素在肝細胞中轉變為結合膽紅素并泌入膽小管 374
四、膽紅素在腸道內轉化為膽素原和膽素 375
五、高膽紅素血癥及黃疸 377
第二十章 維生素380
第一節 脂溶性維生素 380
一、維生素A 380
二、維生素D 382
三、維生素E 383
四、維生素K 384
第二節 水溶性維生素 384
一、維生素B1 384
二、維生素B2 385
三、維生素PP 386
四、泛酸 387
五、生物素 387
六、維生素B6 388
七、葉酸 389
八、維生素B12 390
九、維生素C 391
第二十一章 鈣、磷及微量元素394
第一節 鈣、磷代謝 394
一、鈣、磷在體內分布及其功能 394
二、鈣、磷的吸收與排泄受多種因素影響 395
三、骨是人體內的鈣、磷儲庫和代謝的主要場所 395
四、鈣、磷代謝主要受三種激素的調節 395
五、鈣、磷代謝紊亂可引起多種疾病 396
第二節 微量元素 397
一、鐵 397
二、鋅 398
三、銅 399
四、錳 399
五、硒 400
六、碘 400
七、鈷 401
八、氟 401
九、鉻 401
十、釩 402
十一、硅 402
十二、鎳 403
十三、鉬 403
十四、錫 403
第二十二章 癌基因和抑癌基因405
第一節 癌基因 405
一、原癌基因是人類基因組中具有正常功能的基因 405
二、某些病毒的基因組中含有癌基因 406
三、原癌基因有多種活化機制 406
四、原癌基因編碼的蛋白質與生長因子密切相關 408
五、癌基因是腫瘤治療的重要分子靶點 411
第二節 抑癌基因 411
一、抑癌基因對細胞增殖起負性調控作用 411
二、抑癌基因有多種失活機制 412
三、抑癌基因在腫瘤發生發展中具有重要作用 413
四、腫瘤發生發展涉及癌基因和抑癌基因的共同參與 415
第五篇 醫學分子生物學專題
第二十三章 DNA重組和重組DNA技術420
第一節 自然界的DNA重組和基因轉移 420
一、同源重組是最基本的DNA重組方式 420
二、位點特異性重組是發生在特異位點間的DNA整合 422
三、轉座重組可使基因位移 424
四、原核細胞可通過接合、轉化和轉導進行基因轉移或重組 425
五、細菌可通過CRISPR/Cas系統從病毒獲得DNA片段作為獲得性免疫機制 426
第二節 重組DNA技術 428
一、重組DNA技術中常用的工具酶 428
二、重組DNA技術中常用的載體 430
三、重組DNA技術的基本原理及操作步驟 431
第三節 重組DNA技術在醫學中的應用 437
一、重組DNA技術廣泛應用于生物制藥 437
二、重組DNA技術是醫學研究的重要技術平臺 438
三、重組DNA技術是基因及其表達產物研究的技術基礎 438
第二十四章 常用分子生物學技術的原理及其應用440
第一節 分子雜交和印跡技術 440
一、分子雜交和印跡技術的原理 440
二、印跡技術的類別及應用 440
第二節 PCR技術的原理與應用 442
一、PCR技術的工作原理 442
二、PCR技術的主要用途 443
三、幾種重要的PCR衍生技術 443
第三節 DNA測序技術 445
一、雙脫氧法和化學降解法是經典DNA測序方法 445
二、第一代全自動激光熒光DNA測序儀器基于雙脫氧法 446
三、高通量DNA測序技術使基因測序走向醫學實用 447
四、DNA測序在醫學領域具有廣泛應用價值 447
第四節 生物芯片技術 448
一、基因芯片 448
二、蛋白質芯片 449
第五節 蛋白質的分離、純化與結構分析 449
一、蛋白質沉淀用于蛋白質濃縮及分離 449
二、透析和超濾法去除蛋白質溶液中的小分子化合物 449
三、電泳分離蛋白質 449
四、層析分離蛋白質 450
五、蛋白質顆粒沉降行為與超速離心分離 451
六、蛋白質的一級結構分析 451
七、蛋白質的空間結構分析 453
第六節 生物大分子相互作用研究技術 453
一、蛋白質相互作用研究技術 453
二、DNA蛋白質相互作用分析技術 454
第二十五章 基因結構功能分析和疾病相關基因鑒定克隆457
第一節 基因結構分析 457
一、鑒定基因的順式元件是了解基因表達的關鍵 458
二、檢測基因的拷貝數是了解基因表達豐度的重要因素 461
三、分析基因表達的產物可采用組學方法和特異性測定方法 462
第二節 基因功能研究 464
一、生物信息學全面了解基因已知的結構和功能 464
二、基因發揮作用的本質是其編碼產物的生物化學功能 465
三、利用工程細胞研究基因在細胞水平的功能 466
四、利用基因修飾動物研究基因在體功能 466
第三節 疾病相關基因鑒定和克隆原則 470
一、鑒定克隆疾病相關基因的關鍵是確定疾病表型和基因間的實質聯系 471
二、鑒定克隆疾病相關基因需要多學科多途徑的綜合策略 471
三、確定候選基因是多種克隆疾病相關基因方法的交匯 471
第四節 疾病相關基因鑒定克隆的策略和方法 471
一、疾病相關基因鑒定和克隆可采用不依賴染色體定位的策略 472
二、定位克隆是鑒定疾病相關基因的經典方法 474
三、確定常見病的基因需要全基因組關聯分析和全外顯子測序 476
四、生物信息數據庫貯藏豐富的疾病相關基因信息 477
第二十六章 基因診斷和基因治療479
第一節 基因診斷 479
一、基因診斷的概念及特點 479
二、基因診斷的樣品來源廣泛 480
三、基因診斷的基本技術日趨成熟 480
四、基因診斷的醫學應用 484
第二節 基因治療 486
一、基因治療的基本策略主要圍繞致病基因 486
二、基因治療的基本程序 487
三、基因治療的醫學應用 489
四、基因治療的前景與問題 490
第二十七章 組學與系統生物醫學492
第一節 基因組學 492
一、結構基因組學揭示基因組序列信息 492
二、比較基因組學鑒別基因組的相似性和差異性 493
三、功能基因組學系統探討基因的活動規律 494
四、ENCODE計劃旨在識別人類基因組所有功能元件 495
第二節 轉錄物組學 495
一、轉錄物組學全面分析基因表達譜 496
二、轉錄物組研究采用整體性分析技術 496
三、轉錄物組測序和單細胞轉錄物組分析是轉錄物組學的核心任務 496
第三節 蛋白質組學 497
一、蛋白質組學研究細胞內所有蛋白質的組成及其活動規律 497
二、二維電泳、液相分離和質譜是蛋白質組研究的常用技術 497
第四節 代謝組學 500
一、代謝組學的任務是分析生物/細胞代謝產物的全貌 500
二、核磁共振、色譜及質譜是代謝組學的主要分析工具 500
三、代謝組學技術在生物醫學領域具有廣闊的應用前景 500
第五節 其他組學 501
一、糖組學研究生命體聚糖多樣性及其生物學功能 501
二、脂組學揭示生命體脂質多樣性及其代謝調控 502
第六節 系統生物醫學及其應用 503
一、系統生物醫學是以整體性研究為特征的一種整合科學 503
二、分子醫學是發展現代醫學科學的重要基礎 503
三、精準醫學是實現個體化醫學的重要手段 505
四、轉化醫學是加速基礎研究實際應用的重要路徑 505
名詞釋義507
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中英文名詞對照索引524
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