分子生物学在医学中的应用ppt课件.ppt
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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分分子子医医学学Molecular Medicine许正平许正平办公室:科研办公室:科研B217或综合楼或综合楼513为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定义定义 Definition分子生物学分子生物学:从从分子水平分子水平研究作为生命活动主要物质研究作为生命活动主要物质基础的基础的生物大分子的结构与功能生物大分子的结构与功能,从而阐明生命现象,从而阐明生命现象本质的科学。本质的科学。为深入学习习近平新时代中国
2、特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定义定义Definition分子生物学分子生物学:从分子水平研究作为生命活动主要物质从分子水平研究作为生命活动主要物质基础的生物大分子的结构与功能,从而阐明生命现象基础的生物大分子的结构与功能,从而阐明生命现象本质的科学。本质的科学。分子医学分子医学:分子生物学在医学中的应用。是从分子水平:分子生物学在医学中的应用。是从分子水平阐述基因组、基因、基因转录及其调控;蛋白质合成及阐述基因组、基因、基因转录及其调控;蛋白质合成及其调控(包括蛋白质组)、蛋白质修饰、蛋白质降解;其调控(包括蛋白质组)、蛋白质修饰、蛋白质
3、降解;细胞周期及其调控;信号转导等细胞周期及其调控;信号转导等分子细胞生物学事件在分子细胞生物学事件在生理和病理过程中的作用生理和病理过程中的作用,目的是,目的是从分子机制角度解释从分子机制角度解释疾病发生、发展等过程疾病发生、发展等过程,并从中发展,并从中发展疾病风险预测、诊疾病风险预测、诊断和治疗技术断和治疗技术。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能定义定义DefinitionMolecular medicine is a broad field,where physical,chemical,biological
4、and medical techniques are used to describe molecular structures and mechanisms,identify fundamental molecular and genetic errors of disease,and to develop molecular interventions to correct them.From Wikipedia,the free encyclopedia为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能NATURE|VOL 43
5、2|SUPP|18 NOVEMBER 2004| 分离、纯化(主要是生物大分子)分离、纯化(主要是生物大分子)克隆、表达克隆、表达 PCR(多聚酶链式反应(多聚酶链式反应)凝胶电泳:琼脂糖凝胶电泳;凝胶电泳:琼脂糖凝胶电泳;SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE);等电聚焦电泳;双向电泳);等电聚焦电泳;双向电泳 印迹技术:印迹技术:Southern blotting;Northern blotting;Western blotting 微阵列技术:基因;蛋白质;微阵列技术:基因;蛋白质;miRNA;调控元件;调控元件 Gene-knockout/knock-in RN
6、A interference(RNAi)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子生物学主要研究技术分子生物学主要研究技术 研究生物大分子三维结构常用的实验手段:研究生物大分子三维结构常用的实验手段:X射线晶体学射线晶体学、核磁共振核磁共振、电子显微学电子显微学、原子力显微镜原子力显微镜 以及以及X射线小角散射射线小角散射等。等。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子生物学的里程碑分子生物学的里程碑1953年发现年发现DNA的双螺旋结构的双螺旋结构
7、1962年获诺贝尔生理及医学奖年获诺贝尔生理及医学奖Francis Harry Compton Crick1916-2004 James Dewey Watson1928-Maurice Hugh Frederick Wilkins1916-2004 DNA双螺旋结构的发现双螺旋结构的发现为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子生物学的里程碑分子生物学的里程碑 1967-1970年年R.Yuan和和H.O.Smith等发现限制性核酸内切酶等发现限制性核酸内切酶 1985年年Cetus公司公司Mullis等发明聚合酶链式反
8、应(等发明聚合酶链式反应(PCR)1972年年Berg等将等将SV-40病毒病毒DNA与噬菌体与噬菌体P22DNA在体外在体外 重组成功,获得了新的重组重组成功,获得了新的重组DNA分子,并成功转化大肠杆分子,并成功转化大肠杆 菌,打破了种属界限。菌,打破了种属界限。1973年,年,Cohen和和Boyer获得美国首个获得美国首个DNA重组技术专利重组技术专利基因工程技术的建立基因工程技术的建立分子手术刀:限制性内切酶分子手术刀:限制性内切酶分子手术线:分子手术线:DNA连接酶连接酶为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分
9、子生物学的里程碑分子生物学的里程碑人类基因组计划人类基因组计划(humangenomeproject,HGP)由美国科学家于由美国科学家于1985年率先提出,于年率先提出,于1990年正式启动。年正式启动。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与。规模:规模:3x109碱基;碱基;30亿美元。亿美元。我国:我国:1993年加入,承担年加入,承担1%的任务,即人类的任务,即人类3号染色体短臂上号染色体短臂上 约约30Mb的测序任务。的测序任务。重要事件:重要事件:2000年年6月月28日人类基因组工作草图完成日人类基因组工作草图完成 20
10、03年年4月月14日日,人类基因组序列图绘制成功人类基因组序列图绘制成功 2004年年10月,人类基因组完成图公布月,人类基因组完成图公布 2005年年3月,人类月,人类X染色体测序工作基本完成染色体测序工作基本完成 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子生物学的里程碑分子生物学的里程碑人类基因组计划人类基因组计划(humangenomeproject,HGP)基因组研究的发展:基因组研究的发展:五种模式生物基因组:大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠五种模式生物基因组:大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠人类基因组计划的发展
11、:人类基因组计划的发展:结构基因组、药物基因组、功能基因组、蛋白质组、代谢组结构基因组、药物基因组、功能基因组、蛋白质组、代谢组 人类基因组单体型图(人类基因组单体型图(HapMap)人类基因组多样性研究计划(人类基因组多样性研究计划(Human Genome Diversity Project)人类基因变异组计划人类基因变异组计划。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、分子医学简介二、分子医学简介为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子医学的简
12、史分子医学的简史1949年年,Linus Pauling、Harvey Itano及其同事在及其同事在Science发表论文发表论文“Sickle Cell Anemia,a Molecular Disease”,为分子医学的诞生奠定了基础。为分子医学的诞生奠定了基础。1956年,年,Roger J.Williams的的Biochemical Individuality是是一本先知性的分子水平关于疾病的遗传、预防和治疗的一本先知性的分子水平关于疾病的遗传、预防和治疗的书,有个性化医学痕迹。书,有个性化医学痕迹。1956年年Ingram第一次将镰状细胞贫血的原因确认为是一第一次将镰状细胞贫血的原
13、因确认为是一个蛋白分子中的一个氨基酸发生了改变(个蛋白分子中的一个氨基酸发生了改变(GluVal)。)。1976年,癌基因的发现开创了肿瘤治疗的新纪元。年,癌基因的发现开创了肿瘤治疗的新纪元。1978年,美籍华裔科学家简悦威(年,美籍华裔科学家简悦威(Kan YM)第一次成功)第一次成功地对镰状细胞贫血进行了产前诊断,开创了基因诊断新地对镰状细胞贫血进行了产前诊断,开创了基因诊断新时代。时代。1982年世界上第一个基因重组产品年世界上第一个基因重组产品人胰岛素问世。人胰岛素问世。1990年,第一例真正意义上的基因治疗实施。年,第一例真正意义上的基因治疗实施。为深入学习习近平新时代中国特色社会主
14、义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子医学重点研究领域分子医学重点研究领域基因、遗传与疾病的关系基因、遗传与疾病的关系蛋白质与疾病的关系蛋白质与疾病的关系环境与健康的关系环境与健康的关系疾病发生、发展的分子机制疾病发生、发展的分子机制。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能分子医学重点研究领域分子医学重点研究领域基因、遗传与疾病的关系基因、遗传与疾病的关系蛋白质与疾病的关系蛋白质与疾病的关系环境与健康的关系环境与健康的关系疾病发生、发展的分子机制疾病发生、发展的分子机制。2020世纪
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