分子医学医学分子生物学
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医学分子生物学
疾病和基因关系始终是医学领域关注的重大问题。在孟德尔遗传规律被重新认识的初期,就发现许多疾病受到遗传因素的控制,遵守孟德尔遗传因子的传递规律。遗传连锁定律的提出,现代经典遗传学理论体系的完善,极大地促进了对遗传性疾病的认识。上世纪40年代,L Pauling提出了”分子病”的概念,1956年,V Ingram发现血红蛋白β链第六位氨基酸从谷氨酸突变为缬氨酸是导致镰刀状贫血的原因。几乎同时,J.Lejeune发现Down综合症是由于21号染色体三陪体异常所致,系列染色体疾病病因。1976年,H Vanmus 和M Bishop在对肿瘤病毒学的研究中,发现了病毒癌基因,继而又无确定细胞癌基因的存在,此后抑癌基因也相继被发现,建立了肿瘤发生的基因理论,肿瘤被认为是体细胞的遗传病得到了普遍的认可。1983年,将亨廷顿病基因定位于第四号染色体上,1986年,克隆了慢性肉芽肿病的致病基因,同年杜氏肌营养不良和视网膜母细胞瘤的基因,也被定位克隆成功,掀起了单基因遗传病致病基因鉴定和克隆的热潮。世纪之交,人类基因组计划的完成,新的DNA标记的发现,为研究常见病的遗传因素成为了可能,2005年,首次用全基因组关联分析(GWAS),解析了视网膜黄斑变性病的相关基因,揭开了复杂性疾病易感基因确定的序幕,此后,一系列的常见多发疾病基因的GWAS研究,极大地丰富了人们对疾病发病机制的认识,加深了对疾病发生发展机制的认知。今天,疾病和基因关系仍是很长一段时间的重点工作,解析疾病基因,不但可以确定疾病的遗传易感性,有目的的开展预防、诊治,更重要的是了解疾病新的致病机制,为分子诊断、分子靶向干预提供分子靶点。另一方面,药物作用靶点分子基因在人群的多态性,对药物作用的疗效影响;参与药物吸收、分布、代谢、排泄和毒性(admet)的基因多态性,也会影响药物的疗效,即药物基因组方面的研究,必将成为后基因组时代的重要研究内容。以疾病基因组学和药物基因组学为代表的组学研究进展,将为个体化医疗、精准医学提供理论和实践基础。
名词解释:
基因是核酸中贮存遗传信息的遗传单位,是贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。
基因组(gencme):细胞或生物中,一套完整单倍体遗传物质的总和(包括一种生物所需的全套基因及间隔序列)称为基因组。基因组的功能是贮存和表达遗传信息。
SD序列(Shine-Dalgarno sequence,SD sequence) 是mRNA能在细菌核糖体上产生有效结合和转译所需要的序列。SD序列与16S rRNA的3’末端碱基(AUUCCUCCAC-UAG-5’)互补,以控制转译的起始
分子克隆:克隆(clone):是指单细胞纯系无性繁殖,现代概念是将实验得到的人们所需的微量基因结构,引入适当的宿主细胞中去,在合适的生理环境中进行无性繁殖,从而利用宿主的生理机制繁衍人们所需要的基因结构,并进行表达。由于整个操作在分子水平上进行,所以称为分子克隆(molecular cloning)。
动物克隆(Animal cloning)就是不经过受精过程而获得动物新个体的方法.
基因诊断:就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法,直接检测基因结构
(DNA水平)及其表达水平(RNA水平)是否正常,从而对疾病做出诊断的方法。
基因治疗就是将有功能的基因转移到病人的细胞中以纠正或置换致病基因的一种治疗方法,是指有功能的目的基因导入靶细胞后有的可与宿主细胞内的基因发生整合,成为宿主细胞遗传物质的一部分,目的基因的表达产物起到对疾病的治疗作用。
转基因动物就是把外源性目的基因导入动物的受精卵或其囊胚细胞中,并在细胞基因组中稳定整合,再将合格的重组受精卵或囊胚细胞筛选出来,采用借腹怀孕法寄养在雌性动物(foster mother)的子宫内,使之发育成具有表达目的基因的胚胎动物,并能传给下一代。这样,生育的动物为转基因动物。
探针:在核酸杂交分析过程中,常将已知顺序的核酸片段用放射性同位素或生物素进行标
问答题:
1. 上游启动子元件是什么
上游启动原件(upstream promoter element)是TATA盒上游的一些特定的DNA序列,反式作用因子可与这些原件结合,它通过调节TATA因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与启动子结合及转录起始复合物的形成来调控基因的转录效率。
2. 什么是转座
细菌、病毒和真核细胞的染色体上含有一段可在基因组中移动的DNA片段,这种转移称之为转座
3. 什么是高度重复序列
4. GT-AG法则是什么
5. 病毒基因组有哪些特点
6. 原核生物基因组有哪些特点
7. 真核生物基因组有哪些特点
8. 人类基因组有哪些特点
9. 基因重叠有什么意义
10. 质粒有哪些特性
11. 什么是基因多态性
12. 什么是中度重复序列
名词解释:
1. gene
2. split gene
3. interrrupted gene
4. structure gene
5. promoter
6. response elements
7. enhancer
8 .silencer
9. genome
10.plasmid
11.operon
12.transposable element
13.transposon
14.monocistron
15.polycistron
16.gene family 17.gene superfamily
18.pseudogene
19.selfish DNA
20.inverted repeat
21.tandem repeat
22.satellite DNA
23.microsatellite DNA
24.DNA fingerprint
25.genomics
26.intron
27.exon
28.short tandem repeat
29.genotype
30.overlapping gene
31.segmented genome
临床和实验医学杂志201i年8月 第10卷 第16期 ・1301・
分子生物学在医学检验中的应用
黄莲芬(北海市第二人民医院检验科广西 北海536000)
【摘要】 分子生物学是一门蓬勃发展的新兴学科,新技术和新应用不断涌现,为检验科发展提供了较好的方法学。 本文探讨分子生物学中的分子生物传感器技术、分子生物芯片技术、分子蛋白组学及分子生物纳米技术在医学检验中 的应用,提出其展望。文章介绍医院检验科分子生物学方面的实际应用现状,并分析其应用情况和前景。 【关键词】 分子生物学 医学检验生物传感器 生物芯片 蛋白组学 生物纳米
目前,基因克隆技术逐渐趋向成熟,而且基因测序
工作也逐渐完善,迎来了新的后基因时代。20世纪末 生物学领域中逐渐渗入数理科学,结构基因组学、功能
基因组学和环境基因组学都得到了蓬勃发展,分子诊断
学技术将取得突破性的进展 I4 ,检验医学也逐步进入
了崭新的时代,为其学科的发展提供新的机遇和挑战。
分子基因芯片技术、分子蛋白组分析技术的发展等为临
床检验技术的发展提供了新的思路 J。近年来发展起
来的分子生物学基因诊断技术在医学、遗传学、法医学、
生物学等各个领域广泛应用,推动着现代医学由细胞水 平向分子水平、基因水平发展,形成了分子细胞学、分子
肿瘤学、分子遗传学、分子微生物学、分子免疫学和分子
流行病学等新学科。
1分子生物传感器在医学检验中的应用
①通过分子生物传感器可达到对待测物质定性和
定量分析,其方法是:利用生物或化学的固定技术,将生
物识别元件(抗原、抗体、蛋白、酶、核酸等)固定在换能
器上,待测物与生物识别元件发生特异性反应后,通过
这种换能器将所产生的反应结果转变为电信号和光信
号等输出并检测,对待测物质进行定性和定量分析;②
分子生物传感器广泛应用于体液中的微量蛋白、核酸及
小分子有机物等多种物质的检测;④能够在体内实时监
控的分子传感器可用于手术中和监护病人。