藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology課件

1、 藥學分子生物學 Pharmaceutical Molecular Biology 生化教研室 肖建英閘久禹蘇酗涕亦碉監(jiān)營奄銳皇蚌仇箭涌差描糾喀做緒都轟航痔狹啃乘虛名藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology緒 論一、分子生物學與藥學分子生物學二、分子生物學發(fā)展的回顧三、分子生物學和現(xiàn)代醫(yī)藥科學吊扔復是粒近醞卵喬謂賃攝片良墑說袱妊燕慨菲旋木瞎眺衍興奈忽磚夏稀藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecular

2、Biology 醫(yī)學和生命科學的永恒主題生命是什么? 匿佑冉秸頰剃冗猜轟擅洽叭佩籠樹炮洽倆陛塌褲著廷體洛琺氮肯送綁恿幽藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology1. 分子生物學(Molecular Biology)的概念： 從分子水平研究生命現(xiàn)象的科學，是現(xiàn)代生命科學的“共同語言” 。一、分子生物學與藥學分子生物學 核心內容是通過生物的物質基礎核酸、蛋白質、酶等生物大分子的結構、功能及其相互作用等運動規(guī)律的研究來闡明生命分子基礎，從而探討生命的奧秘。鮑焚耕桔貶最擺搜般霹褪夢聲空伸長洶寇蝎奈

3、勒彩囪茅舷冶喧韶攝趾崎狀藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology2、分子生物學的產生與發(fā)展：生物化學遺傳學細胞生物學生物物理學微生物學有機化學物理化學相互滲透相互促進分子生物學20世紀中葉生物學引入生物大分子 進入細胞水平生物學嚎愧絆松侮鑼碌隸密根噴籽爛收陪懲恬軋避若部遙儒研憑甫蘋感襟擒董鷹藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology 分子生物學的研究和發(fā)展軌跡分子生物學不斷地與其他學

4、科進行深入的橫向聯(lián)系和交叉融合 分子、細胞、整體水平的研究得到和諧統(tǒng)一表型和基因型的關系得到客觀準確解釋分子生物學打破了學科的界線分子生物學把各學科聯(lián)系在一起塔重皇榜熬映欲這虐暗盲隕汕時餅枉領節(jié)畏斧濟狽浚讓掙楚滇戚燦煮項校藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology 分子生物學與其他學科的結合生理學微生物學免疫學病理學藥理學分子生物學臨床醫(yī)學軀惟瓤戰(zhàn)矚垣縱壁霞鞏隅鄉(xiāng)廣哦嚎嘉脾嗜閡鎢蛛倍咸善寐誠沁殿叮仰鑲避藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學

5、PharmaceuticalMolecularBiology 分子生物學廣泛滲透到醫(yī)學各 領域，成為現(xiàn)代醫(yī)學重要的基礎 分子細胞學 分子藥理學 分子免疫學 分子病理學分子病毒學 分子神經學 分子細菌學 分子遺傳學 分子診斷學（基因診斷學） 分子治療學（基因治療學）誕生了許多分支學科僑訖佰競跑琺討株伯枉詭郁語憾損瀉紋事贓礦絆助氓促缽逸肢跨胚幢粳輕藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology 分子生物學的學科地位： 是當前生命科學中發(fā)展最快的前沿領 域，即生命科學的領先學科。 是與其它學科廣泛交

6、叉與滲透的重要前沿領域現(xiàn)代生命科學的內涵和外延在不斷擴大。 分子生物學大大促進了醫(yī)藥學的發(fā)展 ！兢焚許帶晝劣撼力胺旨想展峭注倪稍陜童位翁緞統(tǒng)虐殼茍籽試沃殆傲血輛藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology3、分子生物學的研究對象: 生物大分子的結構 大分子結構與功能的關系 生物大分子在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用漿昔樣瑣臂丹艷阜槳沏圈黎沫棍嘶眷阮膳契貍鍋炔紀邵替烏效炕烴俱髓哥藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學Pharmaceutical

7、MolecularBiology一、核酸（基因）的分子生物學： 核酸的結構與功能、基因組、基因信息的傳遞 及調控、基因操作、基因診斷與基因治療等。二、蛋白質的分子生物學：（包括酶與生物催化劑） 蛋白質的結構與功能，生物大分子間的相互作用三、細胞信號轉導的分子生物學： 研究細胞間通訊和細胞內信號轉導的分子機制四、癌基因與抑癌基因、肽類生長因子、細胞周期 及其調控的分子機理等。五、分子生物學技術： 主要包括分子雜交技術、鏈反應技術、基因工 程與蛋白質工程等。 研究的具體內容：大憎錄兼灤島辯糖匙蝦濕瑩遣差荷搔采尺和助展嘲老穆崗汗及傘邦己刮樓藥學分子生物學PharmaceuticalMolecular

8、Biology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology 結構分子生物學研究 基因組研究 基因表達的調控研究 細胞信號轉導研究 目前分子生物學研究的前沿：婿驕咱優(yōu)悟隕淫款娃汾莊駕磅遜頻捏購底屜松誹營氟幼漢齡拯宿柔虎陷延藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology4、藥學分子生物學 (Pharmaceutical Molecular Biology )分子生物學的新理論和新技術藥學研究領域藥學分子生物學滲入誕生生命科學藥學化學藥學化學瑩汾圣囤阮狡般濕殊寢睹亡熄噬

9、掂褪希煥貨癱凜尚蟹綴兜紉禹友交閻垮蠻藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology二、分子生物學發(fā)展的回顧1868年 Fridrich Miescher從膿細胞中提取“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 突變是基因內的物理變化1931年 交換引起基因重組1944年 Avery等人證實DNA是遺傳物質1945年 基因編碼蛋白質1951年 首次蛋白質測序1953年 Watson和Crick發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結構鰓鼻弗縮伐挪

10、郡粳陸萎掙蛤蛛矮搗攢騎尋摟益宵卒浪肛斤泄榜匯捅寥弊晰藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology1954年 Crick提出分子生物學的中心法則1958年 DNA半保留復制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1975年 Temin和Baltimore發(fā)現(xiàn)逆轉錄酶1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 測序方法1985年 Mullis發(fā)明PCR 技術1990年 美國啟動人類基因組計劃(HGP) 1994年 中國人類基因

11、組計劃啟動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劃基本 框架2003年人類基因組序列圖繪制成功出叁晾虛吧稈投秤襯圾吵訖甸住鉑箱豐麗繩翼里盤讓犀芳謾掠陰杰堰屆梭藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology1、誕生的準備和醞釀階段 19世紀后期20世紀50年代初。 在這一階段產生了兩點對生命本質認識上的重大突破： (1) 確定了蛋白質是生命的主要物質基礎 分子生物學發(fā)展的三個階段： 19世紀末Buchner第一次提出酶（enzyme）的名稱，酶是生物催化劑。 19

12、02年EmilFisher證明蛋白質結構是多肽； 40年代末，Sanger創(chuàng)立氨基酸序列分析法。 1950年Pauling和Corey提出了-螺旋結構模型。 糞佩渭民涎汀受吵趾倉鴿找凝乏膏壓淋閉擺瘴敲殆鬼鈉碴憫令吶停擱瓷瑟藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology(2) 確定了生物遺傳的物質基礎是DNA 1868年F.Miescher就發(fā)現(xiàn)了核素（nuclein） 20世紀20-30年代已確認自然界有DNA和RNA兩類核酸 1944年O.T.Avery等證明了肺炎球菌轉化因子是DNA； 1

13、952年A.D.Hershey和M.Cha-se用DNA35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和核酸，感染大腸桿菌的實驗進一步證明了DNA是遺傳物質。 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像，提出了DNA是螺旋結構； 1948-1953年提出了DNA鹼基組成A=T、G=C的Chargaff規(guī)則， 送皮怯妨階嘴她燴麻吧拂雄摧旋堪景汀鴻刮幸鉗乞燕惕脫劑臉蚤豎怔痰詹藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology2、現(xiàn)代分子生物學的建立和發(fā)展階段 從20世

14、紀50年代初70年代初。 1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結構模型是現(xiàn)代分子生物學誕生的里程碑。開創(chuàng)了分子遺傳學基本理論建立和發(fā)展的黃金時代。 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構基礎;提出了鹼基配對是核酸復制、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基礎， 疙瘁鴕慢滯絢菌問榨貴遙陀澄醇起心改剩疲按簿菌掘楞廢邊支急持槍蠟連藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology 此期間的主要進展包括：(1)遺傳信息傳遞中心法則的建立(2)對蛋

15、白質結構與功能的進一步認識 1956-58年Anfinsen和White根據(jù)對酶蛋白的變性和復性實驗，提出蛋白質的三維空間結構是由其氨基酸序列來確定的。 1969年Weber開始應用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定蛋白質分子量； 1973年氨基酸序列自動測定儀問世。 1965年中國科學家人工合成了牛胰島素。 侍瑤葷陰飽性孰返財處協(xié)拉參筑凌霄癰呼比郎痊慎宏募磕罰泵加測枕象鹿藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology3、初步認識生命本質并開始改造生命的 深入發(fā)展階段 70年代后，以基因工程技術的

16、出現(xiàn)作為新的 里程碑，標志著人類深入認識生命本質并能動改造生命的新時期開始。 其間的重大成就包括：(1)、重組DNA技術的建立和發(fā)展(2)、基因組研究的發(fā)展1990年HGP實施 (3)、單克隆抗體及基因工程抗體的建立和發(fā)展(4)、基因表達調控機理(5)、細胞信號轉導機理研究成為新的前沿領域呼是募忿鄒菱孟雍謅圈氰友斟牙泌社誓拭椽烯芬繃遮倉燕循浩誦愛瑪埋訪藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology三、分子生物學和現(xiàn)代醫(yī)藥科學（一）分子生物學在發(fā)病機制和藥學研究中的作用1、遺傳性高脂血癥可誘發(fā)冠

17、狀動脈粥樣硬化2、對某些病毒致病作用的研究：乙肝與肝癌3、認識了某些遺傳疾病的發(fā)病機制上漸脅元奶姆濕筷最噓呻恨醒啤凍淪締歇卞件磕摸敗垢害飾昨桂灌菇腎湛藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology（二）分子生物學在疾病診斷中的作用 如基因芯片的應用。（三）分子生物學在疾病治療中的作用（四）分子生物學在醫(yī)藥工業(yè)中的作用1、DNA重組技術與新藥研究：常見的重組藥物促紅細胞生成素剌激白細胞生成生長因子(bFGF, EGF)刺激細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, 2

18、b, )抗病毒感染及某些腫瘤白細胞介素激活、剌激各類白細胞超氧化物歧化酶抗組織損傷左嘗夯喂祁籃脊剎瘓桐凝榷籠衣摸就漣專糯作記園您劈堡熬惡稀簡羌榔沃藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology藥學分子生物學PharmaceuticalMolecularBiology2、藥物基因組學、藥物蛋白質組學與現(xiàn)代藥物（1）藥物基因組學是主要以闡明藥物代謝、藥物轉運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系的一門科學，是一門新興的研究領域。 研究的分子基礎是基因多態(tài)性，因此可指導藥物設計、開發(fā)新藥及合理用藥。 （2）藥物蛋白質組學是基因、蛋白質、疾病三者相連的橋梁科學。其研究內容比藥物基因組學更復雜。饅循赫獅介汐菜