外科分子生物学分解.ppt

外科学与分子生物学Surgery molecular biology 于颖彦 上海消化外科研究所 Definition:是在分子水平阐述核酸与蛋白质，蛋白质与蛋白质的相互作用，阐述基因表达与调控机理的科学 DNA分子双螺旋结构：golden helix DNA：deoxyribonucleic acid：是具有保存、复制信息，并可在细胞与细胞之间，亲代与子代之间传递信息的生物大分子结构：两条缎带样结构盘绕成梯形双螺旋结构，呈致密线圈状存在于细胞核的染色体内。缎带结构是核糖与磷酸构成的骨架；内部阶梯是碱基对碱基对：A-T，C-GA: adenine T: thymine C: cytosine G: guanine DNA的半保留复制：子代DNA双链一条来自亲代，另一条为新合成的互补链，子链是母链的准确抄本，由此构成了遗传保守性 DNA 半保留复制 分子生物学中心法则 central dogma：DNA指导RNA合成，RNA指导蛋白质合成，而特异性蛋白质又反过来催化DNA、RNA合成 DNA的每条单链由很多字母组成：ATGCTCGAATAAATGTGAATTTGA以上字母组成多个词：ATG CTC GAA TAA ATG TGA ATT TGA以上单词构成了句子：[ATG CTC GAA TAA] [ ATG TGA ATT TGA]以上句子就是基因基因：是负载特定遗传信息的DNA分子片段。是编码一个RNA分子所必须的DNA序列 ，RNA是充当DNA与蛋白质合成间的信使，DNA发布制造蛋白质（Protein）的命令 基因组（genome）：构成细胞DNA的大约60亿个碱基，组成的全套基因。除了同卵双胞胎外，每个各体碱基序列均不相同，使得每一各体都有各自的特点 染色体：chromosome：是基因的载体，人类体细胞含46条染色体，44条为常染色体，另两条为性染色体，在女性为XX，男性为XY 突变：Mutation, 即构成基因的DNA字母发生改变 Gene mutation Gene mutation 单核苷酸多态性：single nucleotide polymorphism, SNP即构成基因的DNA字母发生改变。与基因突变的差别在于，突变在群体中的发生频率小于1%，而多态性在群体中的出现频率大于1% Gene expression 真核生物的基因 Regulation of gene expression 基因的转录调控 外科分子生物学的提出 原癌基因：protooncogene，原本存在于正常细胞中，表示C-myc癌基因：oncogene，具有使正常细胞转化为肿瘤的基因，或称transforming gene。由小写字母表示，如myc肿瘤抑制基因：tumor supressor gene抗癌基因：antioncogene他们的失活或功能丢失，使细胞周期失去负性调控，正常细胞转变为肿瘤细胞 Oncogene Tumor suppressor gene DNA损伤：生物体的内外环境可造成DNA损伤，引起碱基序列改变或断裂，若不加以纠正，则将转录翻译出错误蛋白质，是衰老、疾病、癌症发生的原因 肿瘤抑制基因功能丢失 肿瘤是一类细胞周期疾病（cell cycle disease） 细胞周期的调控 应用：肿瘤的发病机制研究 肿瘤发病机制研究：肿瘤是多步骤多基因突变的疾病 基因诊断：以探测基因存在，分析基因类型和缺陷以及功能是否正常从而达到诊断疾病的方法 1．? 核酸分子杂交 根据碱基互补原则，利用核苷酸单链作为分子探针检测待测基因的过程。Southern blot; northern blot; dot blot; in situ hybridization，FISH2．? 聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）：由DNA聚合酶催化，利用极微量DNA片段扩增，经过多个循环周而复始，使目的DNA片段达到扩增3．? DNA芯片技术 在固相膜片上制成成千上万个寡核苷酸点阵，以待测样本DNA 、RNA用荧光标记后与之杂交，利用激光共聚焦显微镜对芯片扫描，计算机进行信息分析? 人类基因组计划：human genome project,HGP由美国科学家提出，目的是将细胞内基因组DNA序列全部分析出来。美国1990年正式启动，英、法、德、日、中等国科学家共同参与，2003年4月已宣布完成人类基因组序列图 后基因组计划或功能基因组学：post-genome project, functional genomics 研究基因组中各基因的功能，目前已知功能的基因仅占小部