分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展課件

藥學(xué)分子生物學(xué)

Pharmaceutical

MolecularBiology

生化教研室肖建英分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展緒論一、分子生物學(xué)與藥學(xué)分子生物學(xué)二、分子生物學(xué)發(fā)展的回顧三、分子生物學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)藥科學(xué)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展——醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的永恒主題生命是什么?

分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展1.分子生物學(xué)(MolecularBiology)的概念：

從分子水平研究生命現(xiàn)象的科學(xué)，是現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語言”。一、分子生物學(xué)與藥學(xué)分子生物學(xué)

核心內(nèi)容是通過生物的物質(zhì)基礎(chǔ)——核酸、蛋白質(zhì)、酶等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用等運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究來闡明生命分子基礎(chǔ)，從而探討生命的奧秘。分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展2、分子生物學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展：

生物化學(xué)遺傳學(xué)細(xì)胞生物學(xué)生物物理學(xué)微生物學(xué)有機(jī)化學(xué)物理化學(xué)相互滲透相互促進(jìn)分子生物學(xué)20世紀(jì)中葉生物學(xué)引入生物大分子

進(jìn)入細(xì)胞水平生物學(xué)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展

分子生物學(xué)的研究和發(fā)展軌跡分子生物學(xué)不斷地與其他學(xué)科進(jìn)行深入的橫向聯(lián)系和交叉融合分子、細(xì)胞、整體水平的研究得到和諧統(tǒng)一表型和基因型的關(guān)系得到客觀準(zhǔn)確解釋分子生物學(xué)打破了學(xué)科的界線分子生物學(xué)把各學(xué)科聯(lián)系在一起分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展

分子生物學(xué)與其他學(xué)科的結(jié)合

生理學(xué)微生物學(xué)免疫學(xué)病理學(xué)藥理學(xué)分子生物學(xué)臨床醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展

分子生物學(xué)廣泛滲透到醫(yī)學(xué)各

領(lǐng)域，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重要的基礎(chǔ)分子細(xì)胞學(xué)分子藥理學(xué)分子免疫學(xué)分子病理學(xué)分子病毒學(xué)分子神經(jīng)學(xué)分子細(xì)菌學(xué)分子遺傳學(xué)分子診斷學(xué)（基因診斷學(xué)）分子治療學(xué)（基因治療學(xué)）誕生了許多分支學(xué)科分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展

分子生物學(xué)的學(xué)科地位：

是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快的前沿領(lǐng)域，即生命科學(xué)的領(lǐng)先學(xué)科。是與其它學(xué)科廣泛交叉與滲透的重要前沿領(lǐng)域——現(xiàn)代生命科學(xué)的內(nèi)涵和外延在不斷擴(kuò)大。

分子生物學(xué)大大促進(jìn)了醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展！分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展3、分子生物學(xué)的研究對(duì)象:

生物大分子的結(jié)構(gòu)大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系生物大分子在遺傳信息和細(xì)胞信息傳遞中的作用分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展一、核酸（基因）的分子生物學(xué)：核酸的結(jié)構(gòu)與功能、基因組、基因信息的傳遞及調(diào)控、基因操作、基因診斷與基因治療等。二、蛋白質(zhì)的分子生物學(xué)：（包括酶與生物催化劑）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，生物大分子間的相互作用三、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子生物學(xué)：

研究細(xì)胞間通訊和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制四、癌基因與抑癌基因、肽類生長因子、細(xì)胞周期及其調(diào)控的分子機(jī)理等。五、分子生物學(xué)技術(shù)：主要包括分子雜交技術(shù)、鏈反應(yīng)技術(shù)、基因工程與蛋白質(zhì)工程等。

研究的具體內(nèi)容：分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展

結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)研究基因組研究基因表達(dá)的調(diào)控研究細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究

目前分子生物學(xué)研究的前沿：分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展4、藥學(xué)分子生物學(xué)

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)分子生物學(xué)的新理論和新技術(shù)藥學(xué)研究領(lǐng)域藥學(xué)分子生物學(xué)滲入誕生生命科學(xué)藥學(xué)化學(xué)藥學(xué)化學(xué)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展二、分子生物學(xué)發(fā)展的回顧1868年FridrichMiescher從膿細(xì)胞中提取“核酸”

1903年染色體是遺傳單位1910年基因位于染色體上1913年染色體包含線性排列的基因1927年突變是基因內(nèi)的物理變化1931年交換引起基因重組1944年

Avery等人證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)1945年基因編碼蛋白質(zhì)1951年首次蛋白質(zhì)測(cè)序1953年

Watson和Crick發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展1954年Crick提出分子生物學(xué)的中心法則1958年DNA半保留復(fù)制1961年Nirenberg發(fā)現(xiàn)遺傳密碼1967年

發(fā)現(xiàn)DNA連接酶1973年

建立了DNA重組技術(shù)1975年Temin和Baltimore發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA測(cè)序方法1985年Mullis發(fā)明PCR技術(shù)1990年美國啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃(HGP)

1994年中國人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)1997年第一只克隆羊多莉誕生2001年美、英等國完成人類基因組計(jì)劃基本框架2003年人類基因組序列圖繪制成功分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展1、誕生的準(zhǔn)備和醞釀階段

19世紀(jì)后期——20世紀(jì)50年代初。在這一階段產(chǎn)生了兩點(diǎn)對(duì)生命本質(zhì)認(rèn)識(shí)上的重大突破：(1)確定了蛋白質(zhì)是生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ)

分子生物學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段：19世紀(jì)末Buchner第一次提出酶（enzyme）的名稱，酶是生物催化劑。

1902年EmilFisher證明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是多肽；

40年代末，Sanger創(chuàng)立氨基酸序列分析法。1950年P(guān)auling和Corey提出了α-螺旋結(jié)構(gòu)模型。

分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展(2)確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA1868年F.Miescher就發(fā)現(xiàn)了核素（nuclein）

20世紀(jì)20-30年代已確認(rèn)自然界有DNA和RNA兩類核酸

1944年O.T.Avery等證明了肺炎球菌轉(zhuǎn)化因子是DNA；

1952年A.D.Hershey和M.Cha-se用DNA35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和核酸，感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了DNA是遺傳物質(zhì)。

1949-52年S.Furbery等的X-線衍射分析闡明了核苷酸并非平面的空間構(gòu)像，提出了DNA是螺旋結(jié)構(gòu)；

1948-1953年提出了DNA鹼基組成A=T、G=C的Chargaff規(guī)則，

分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展2、現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段從20世紀(jì)50年代初——70年代初。

1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑。開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金時(shí)代。

DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的最深刻意義在于：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);提出了鹼基配對(duì)是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，

分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展

此期間的主要進(jìn)展包括：(1)遺傳信息傳遞中心法則的建立(2)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)1956-58年Anfinsen和White根據(jù)對(duì)酶蛋白的變性和復(fù)性實(shí)驗(yàn)，提出蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)是由其氨基酸序列來確定的。

1969年Weber開始應(yīng)用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定蛋白質(zhì)分子量；

1973年氨基酸序列自動(dòng)測(cè)定儀問世。1965年中國科學(xué)家人工合成了牛胰島素。

分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展3、初步認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)并開始改造生命的深入發(fā)展階段

70年代后，以基因工程技術(shù)的出現(xiàn)作為新的里程碑，標(biāo)志著人類深入認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)并能動(dòng)改造生命的新時(shí)期開始。

其間的重大成就包括：(1)、重組DNA技術(shù)的建立和發(fā)展(2)、基因組研究的發(fā)展1990年HGP實(shí)施

(3)、單克隆抗體及基因工程抗體的建立和發(fā)展(4)、基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理(5)、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理研究成為新的前沿領(lǐng)域分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展三、分子生物學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)藥科學(xué)（一）分子生物學(xué)在發(fā)病機(jī)制和藥學(xué)研究中的作用1、遺傳性高脂血癥可誘發(fā)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化2、對(duì)某些病毒致病作用的研究：乙肝與肝癌3、認(rèn)識(shí)了某些遺傳疾病的發(fā)病機(jī)制分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展（二）分子生物學(xué)在疾病診斷中的作用

如基因芯片的應(yīng)用。（三）分子生物學(xué)在疾病治療中的作用（四）分子生物學(xué)在醫(yī)藥工業(yè)中的作用1、DNA重組技術(shù)與新藥研究：常見的重組藥物促紅細(xì)胞生成素剌激白細(xì)胞生成生長因子(bFGF,EGF)刺激細(xì)胞生長與分化生長素治療侏儒癥胰島素治療糖尿病干擾素(

1b,

2a,

2b,

)抗病毒感染及某些腫瘤白細(xì)胞介素激活、剌激各類白細(xì)胞超氧化物歧化酶抗組織損傷分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史-準(zhǔn)備和醞釀階段-現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展2、藥物基因組學(xué)、藥物蛋白質(zhì)組學(xué)與現(xiàn)代藥物（1）藥物基因組學(xué)是主要以闡明藥物代謝、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)和藥物靶分子的基因多態(tài)性與藥物作用包括療效和毒副作用之間關(guān)系的一門科學(xué)，是一門新興的研究領(lǐng)域。

研究的分子基礎(chǔ)是基因多態(tài)性，因此可指導(dǎo)藥物設(shè)計(jì)、開發(fā)新藥及合理用藥。

（2）藥物蛋