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第1～6章1、现代分子生物学的开端：1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构，标志着现代分子生物学的兴起，为揭开人类生命现象的本质奠定了基础。
2、临床分子生物学检验：是分子生物学技术在临床检验诊断应用中发展起来的，以疾病为中心、以生物分子标志物为靶标的新一代临床检验诊断技术，是临床分子生物学的重要组成部分。
3、应用到临床的分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物。
4、分子标志物：是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子，是生物标志物的一种类型。
5、核酸分子标志物包括：基因突变，DNA多态性，基因组DNA片段，RNA和循环核酸等多种形式。
6、DNA一级结构（直径，两个碱基之间的距离，一个螺距，一个螺旋有多少个核苷酸）：DNA一级结构就是指各核苷酸单体沿多核苷酸链排列的顺序。
7、DNA二级结构（右手螺旋—B型最常见，左手螺旋—Z型）：DNA的二级结构是双螺旋结构，主要特征是①主干链反向平行：DNA分子是一个由两条平行的脱氧多核苷酸链围绕同一个中心轴盘曲形成的右手螺旋结构，两条链行走方向相反，一条链为5’→3’走向，另一条链为3’→5’走向。
磷酸基和脱氧核糖基构成链的骨架，位于双螺旋的外侧；碱基位于双螺旋的内侧。
碱基平面与中轴垂直。
②侧链碱基互补配对：两条脱氧多核苷酸链通过碱基之间的氢键连接在一起。
DNA双螺旋的直径为2nm，一圈螺旋含10个碱基对（一个螺旋有20个核苷酸），每一碱基平面的轴向距离为0.34nm，故每一螺距为3.4nm，每个碱基的旋转角度为36°。
8、DNA三级结构（真核生物DNA三级结构是染色质或染色体）：DNA双螺旋进一步盘曲形成更加复杂的结构，称为三级结构。
超螺旋是DNA三级结构的最常见的形式。
9、真核生物的DNA形成染色质的包装过程（4步）：①形成核小体：构成染色质的基本单位是核小体。
核小体由核小体核心和连接区组成。
第三章核酸分子生物标志物
一、学习目标
掌握分子生物标志物、核酸分子生物标志物的概念及分类；基因突变的类型；基因多态性的类型。
熟悉转录产物分子生物标志物；线粒体DNA分子生物标志物；循环核酸分子生物标志物。
了解核酸分子生物标志物的临床应用。
二、重点和难点内容
（一）分子生物标志物
是生物标志物的一种类型，是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。
（二）DNA分子标志物
1. 基于基因突变的分子标志物包括点突变（错义突变、无义突变和RNA加工突变）、插入/缺失突变（包括移码突变）和动态突变等。
点突变也称为碱基置换，是指单个碱基的改变，在引起人类遗传性疾病的点突变中包括错义突变、无义突变、RNA加工突变以及发生在调控区的突变等。
插入/缺失突变分为小片段和大片段插入/缺失，小片段突变指的是在1～60个碱基范围内的改变，而大片段的插入/缺失甚至可以在染色体水平上检测到。
动态突变是指三核苷酸的重复次数可随着世代交替的传递而呈现逐代递增的累加突变效应的突变形式。
2. 基于基因多态性的分子标志物包括限制性片段长度多态性、小卫星和卫星多态性、单核苷酸多态性和拷贝数多态性。
限制性片段长度多态性是第一代DNA分子标记；小卫星和微卫星多态性是属于第二代的DNA分子标记；单核苷酸多态性，主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。
它是人类可遗传的变异中最简单、最常见的一种。
拷贝数变异指的是基因组中较大的DNA片段发生了拷贝数的变化，可以涉及一个基因，也可以是连续的几个基因，相当于染色体的某个区域发生了复制或缺失的改变。
分子标志物：指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子。
DNA结构：DNA的二级结构是双螺旋结构：DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。
螺旋直径为2nm，形成大沟(major groove) 及小沟(minor groove)相间。
碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T;G=C）。
相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。
DNA的三级结构是超螺旋结构：DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。
正超螺旋(positive super coil)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同负超螺旋(negative super coil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。
原核生物DNA的是环状超螺旋结构核小体(nucleosome)是染色质的基本组成单位，由DNA和蛋白质构成。
组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 RNA结构：一级结构：核苷酸连接方式同DNA。
RNA的一级结构即指核苷酸的连接方式、数量和排列方式。
主要结构特征：①含有稀有碱基（修饰碱基）；②不遵守Char gaff原则；③多数为单链分子，形成链内双链二级结构（发夹结构）；④碱基配对：A-U，G-C。
t RNA二级结构：DHU环反密码环额外环 TΨC环氨基酸臂t RNA的三级结构是倒L型t RNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。
m RNA的结构与功能:1）基本特点：含量低（约占总RNA的1%～5%）；种类多（上万种）；分子大小差异大（几百～约2万个核苷酸）；半衰期短。
2）结构特点：编码区——决定蛋白质的一级结构，包括起始密码子、终止密码子、外显子。
非编码区——与蛋白质生物合成的调控有关，包括5′非编码区（帽结构、核蛋白体识别结合位点等）、3′非编码区（多聚腺苷酸尾）、间隔序列（内含子）。
疾病生物标志物的筛选与鉴定近年来，随着生命科学技术的不断发展，疾病生物标志物的筛选和鉴定越来越受到关注。
生物标志物是指在生物学上可测量的物质或过程，可指示疾病状态、生理或病理过程的存在或进展。
研究表明，各种疾病都会引起体内某些生物标志物的变化，可以通过检测这些生物标志物来确定疾病的程度、类型和预后等信息。
因此，寻找和鉴定生物标志物已成为疾病诊断和治疗的重要手段。
一、生物标志物的种类生物标志物包括分子生物标志物、细胞生物标志物、基因生物标志物、影像生物标志物等。
其中，分子生物标志物是疾病生物标志物研究的主要方向。
分子生物标志物包括蛋白质、核酸、代谢产物等。
蛋白质生物标志物是目前最多应用的生物标志物之一，具有操作简单、稳定、高灵敏度等优点。
目前已发现的蛋白质生物标志物包括白蛋白、谷氨酰胺转肽酶、C-反应蛋白等，它们在癌症、心血管疾病、感染性疾病等多种疾病的诊断和治疗中发挥了重要的作用。
二、生物标志物的筛选方法生物标志物的筛选是一个复杂的系统工程，需要从分子、细胞、组织、器官、系统多个层面进行研究。
一般来说，筛选生物标志物的方法包括生物信息学分析、高通量技术、系统生物学等多种手段。
1. 生物信息学分析：生物信息学分析是一种通过对大规模生物信息数据进行分析来识别潜在生物标志物的方法。
生物信息学分析主要包括差异表达分析、通路分析和功能注释等。
差异表达分析是指比较不同样本组织或细胞中的基因、蛋白质、代谢产物等分子表达水平的差异。
通路分析是指通过对差异表达基因进行分类和注释，进而确定影响生物标志物变化的通路和生物学过程。
功能注释是指将差异表达基因注释为已知生物学功能或疾病相关性的基因。
2. 高通量技术：高通量技术是指以DNA芯片、蛋白芯片、RNA测序等高通量技术为基础进行大规模分子生物学研究的方法。
高通量技术具有操作简便、高通量的特点，可同时检测成千上万个生物分子，从而快速找到具有生物标志物特征的分子。
3. 系统生物学：系统生物学是一种综合性和系统性的生物学研究方法，主要包括建模、仿真和实验验证等多个阶段。
血清生物学标志物血清生物学标志物是指在血液中检测到的生物分子，可以用于诊断、预测和监测疾病。
这些标志物可以分为多个类别，包括蛋白质、核酸、代谢产物等。
下面将按照类别分别介绍。
蛋白质标志物蛋白质是血液中最常见的生物分子之一，因此也是最常用的标志物之一。
例如，C反应蛋白（CRP）是一种急性炎症标志物，可以用于诊断感染、炎症和心血管疾病。
另外，肝功能指标如谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）也是常用的标志物，可以用于检测肝脏疾病。
核酸标志物核酸是DNA和RNA的总称，它们在血液中的检测可以用于诊断某些疾病。
例如，人类乳头瘤病毒（HPV）的DNA可以用于筛查宫颈癌。
另外，某些癌症细胞会释放出DNA片段，这些片段可以在血液中检测到，被称为循环肿瘤DNA（ctDNA），可以用于监测癌症的进展和治疗效果。
代谢产物标志物代谢产物是指人体代谢过程中产生的化学物质，它们在血液中的浓度可以反映人体的代谢状态。
例如，血糖是一种常用的代谢产物标志物，可以用于诊断糖尿病。
另外，血清尿酸水平可以用于诊断痛风。
综合标志物有些标志物不属于以上任何一类，但它们在血液中的浓度可以反映某些疾病的状态。
例如，前列腺特异性抗原（PSA）是一种前列腺癌标志物，可以用于筛查和监测前列腺癌。
另外，D-二聚体是一种血栓标志物，可以用于诊断和监测血栓疾病。
总结血清生物学标志物是一种重要的诊断工具，可以用于诊断、预测和监测疾病。
这些标志物可以分为多个类别，包括蛋白质、核酸、代谢产物等。
在临床实践中，医生需要根据患者的具体情况选择合适的标志物进行检测，以达到最佳的诊断效果。
临床分子生物学检验标志物一、名词解释生物标志物：可客观的测量和评价，作为正常的生理过程、疾病过程或药物对治疗干预的反应指标分子生物标志物：可反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子基因组：一个细胞或一种生物体的整套遗传物质，包括基因和非编码DNA质粒：细菌细胞染色体以外，能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子多基因家族：某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因动态突变：三核苷酸的重复次数可随世代交替的传递而呈现逐代递增的累加突变效应单核苷酸多态性：在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列的多态性表观遗传：DNA序列不发生改变，基因功能出现可逆的、可遗传的变化DNA甲基化：生物体在DNA甲基转移酶的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程微小RNA：一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小约20～25个核苷酸，在细胞内主要发挥基因转录水平调控作用蛋白质组：一种基因组所表达的全套蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质似然比：反映真实性的一种指标，属于同时反映灵敏度和特异度的复合指标二、简答题5.简述人类基因组的DNA多态性的形式6.简述临床分子生物标志物应具备的特征1、该标志物在临床上是否有可行的检测方法2、该分子生物标志物是否增加新的信息3、判断生物标志物是否有有助于医生对患者的处理7.简述生物标志物的发现与评价“五阶段”方法。
1、临床前的探索性研究。
筛选的标志物要具有诊断、预后或治疗（预测性的）价值，具有潜在的临床应用价值。
2、建立可在临床应用的检测方法，这些检测方法应具有良好的重复性3、针对临床上还未能进行检测的疾病进行试验，对生物标志物的灵敏度和特异性进行评价，用于检测已经在临床上发现的疾病。
4、要在前瞻性队列研究中评估分子生物标志物的灵敏度和特异性。
5、在筛选的人群中对新的诊断方法进行效益/风险评估第三章临床标本处理与分离纯化技术2简述临床标本处理的一般原则。
分子生物标志物名词解释
分子生物标志物是指可以在生物体内观察、测量或分析的特定
分子或分子组合，其存在或表达水平与某种生物学状态、疾病状态
或生理过程相关联。
这些标志物可以是蛋白质、核酸、代谢产物等
生物分子，它们在疾病的发生、发展和治疗过程中起着重要的作用。
从分子生物学的角度来看，标志物可以用于诊断疾病、监测疾
病进展、评估治疗效果以及预测疾病风险。
例如，肿瘤标志物可以
帮助医生诊断肿瘤、监测肿瘤治疗效果，甚至预测肿瘤复发的可能性。
另外，某些特定的基因或蛋白质标志物也可以用于个体化医学，帮助医生选择最合适的治疗方案。
此外，分子生物标志物还可以用于研究生物学过程和疾病机制。
科研人员可以通过分析标志物的表达模式和变化趋势，深入了解疾
病的发生机制，寻找新的治疗靶点，甚至开发新的药物。
总之，分子生物标志物在医学诊断、治疗和疾病研究中起着至
关重要的作用，它们的发现和应用不断推动着生物医学领域的发展
和进步。
