藥學分子生物學

緒論 1
一、分子生物學的概念 1
二、分子生物學主要研究內容 1
三、分子生物學發展歷程與展望 2
四、分子生物學與生物醫藥 3
參考文獻 4

第一章　基因與基因組 5
第一節 基因 5
一、基因的概念 5
二、基因的命名與表示方法 5
三、基因的功能與分類 6
四、基因的結構 6
五、基因的突變與疾病 9
第二節 基因組 10
一、基因組的概念 10
二、基因組的特徵 10
第三節 染色質與染色體 13
一、染色質 13
二、染色體 14
本章小結 15
思考題 17
參考文獻 17

第二章　遺傳信息的傳遞、維持與穩定 18
第一節 DNA複製的基本規律 18
一、DNA的半保留複製 18
二、DNA的複製起點與雙向複製 19
三、DNA複製的半不連續性 21
第二節 原核生物DNA複製 21
一、原核生物DNA複製的酶系統及相關蛋白因數 21
二、原核生物DNA複製過程 25
三、DNA複製的高保真性 27
第三節 真核生物DNA複製 28
一、真核生物DNA複製的酶系統及相關蛋白因數 28
二、真核生物DNA的複製起點 29
三、真核生物DNA複製過程 29
四、端粒DNA複製 30
第四節 病毒的複製 32
一、DNA病毒的複製 32
二、RNA病毒的複製 33
第五節 DNA複製的調控與藥物干預 34
一、原核生物DNA複製的調控與藥物干預 34
二、真核生物DNA複製的調控與藥物干預 35
第六節 DNA的突變與損傷 38
一、DNA突變 39
二、DNA損傷 40
第七節 DNA損傷修復系統 42
一、錯配修復 42
二、DNA損傷修復 43
三、DNA損傷與損傷修復系統的意義和應用 48
本章小結 49
思考題 51
參考文獻 51

第三章　轉錄與轉錄後加工 52
第一節 轉錄單位及轉錄基本過程 52
一、轉錄起始 53
二、轉錄延伸 54
三、轉錄終止 54
第二節 原核生物轉錄 54
一、原核生物RNA聚合酶 54
二、原核生物啟動子和終止子 55
三、原核生物的轉錄過程 57
第三節 真核生物轉錄 59
一、真核生物RNA聚合酶及相關因數 59
二、真核生物啟動子和終止子 62
三、真核生物轉錄過程 63
第四節 轉錄後加工 65
一、 mRNA轉錄後加工 66
二、tRNA轉錄後加工 69
三、rRNA轉錄後加工 70
第五節 干預轉錄的藥物 71
一、干預轉錄範本的藥物 71
二、干預RNA聚合酶的藥物 72
三、干預轉錄後加工的藥物 72
本章小結 73
思考題 73
參考文獻 73

第四章　蛋白質合成與合成後加工 75
第一節 蛋白質合成體系 75
一、mRNA與遺傳密碼 75
二、tRNA 80
三、rRNA 與核糖體 83
四、翻譯輔助因數 86
第二節 蛋白質生物合成機制 87
一、原核生物蛋白質合成機制 87
二、真核生物蛋白質合成機制 91
三、病毒蛋白質合成機制 94
第三節 蛋白質合成後的折疊與加工 96
一、蛋白質合成後的折疊 96
二、蛋白質折疊異常與錯折疊疾病 99
三、蛋白質合成後的加工 101
四、蛋白質合成後加工在醫藥中的應用 106
第四節 蛋白質的轉運與定位 107
一、轉運機制與運輸方式 107
二、分泌型蛋白質的轉運 109
三、細胞器蛋白質的定位 110
四、細胞質膜蛋白的定位 112
五、核蛋白的定位 113
第五節 蛋白質的降解 114
一、細胞質蛋白酶解途徑 114
二、線粒體蛋白酶解途徑 116
三、溶酶體途徑 117
四、泛素-蛋白酶體途徑 119
第六節 干預蛋白質生物合成與合成後加工的藥物 121
一、干預蛋白質生物合成的藥物 121
二、干預蛋白質修飾與定位的藥物 124
三、干預蛋白質降解的藥物 126
本章小結 128
思考題 129
參考文獻 129

第五章　基因表達調控 130
第一節 概述 130
一、基因表達調控的概念及生物學意義 130
二、基因表達調控的作用元件 132
三、基因表達調控的類型 132
第二節 原核生物基因表達調控 133
一、原核生物基因表達調控的特點 133
二、DNA重排對原核生物基因表達的調控 134
三、原核生物轉錄調控的機制 134
四、原核生物翻譯調控的機制 141
第三節 真核生物基因表達調控 146
一、真核生物基因表達調控的特點 146
二、染色質水準的調控 146
三、DNA重排對真核生物基因表達的調控 148
四、真核生物轉錄調控的機制 149
五、真核生物翻譯調控的機制 153
第四節 干預基因表達調控的藥物 157
一、干預轉錄調控的藥物 157
二、干預翻譯調控的藥物 159
本章小結 159
思考題 161
參考文獻 161

第六章　表觀遺傳的分子基礎 162
第一節 DNA甲基化與RNA甲基化 162
一、DNA甲基化 162
二、RNA甲基化 163
第二節 組蛋白修飾與染色質重塑 165
一、組蛋白修飾及其對基因表達的調控 165
二、染色質重塑與染色質重塑複合物 168
三、ATP依賴的染色質重塑與基因表達調控 172
第三節 非編碼RNA的調控 173
一、非編碼RNA概述 173
二、微小RNA的調控 173
三、小干擾RNA的調控 174
四、長鏈非編碼RNA的調控 174
五、環狀RNA的調控 176
第四節 干預表觀遺傳調控的藥物 178
一、干預DNA甲基化修飾的藥物 178
二、干預組蛋白修飾與染色質重塑的藥物 179
三、非編碼RNA與藥物 180
本章小結 181
思考題 183
參考文獻 183

第七章　信號轉導的分子基礎 184
第一節 概述 184
一、細胞通訊 184
二、信號轉導 185
第二節 主要信號轉導途徑 187
一、G蛋白偶聯受體信號轉導途徑 187
二、離子通道受體信號轉導途徑 191
三、酶偶聯受體信號轉導途徑 193
四、胞內受體信號轉導途徑 198
第三節 細胞信號轉導的特性 199
一、細胞信號轉導一過性與記憶性 199
二、信號轉導途徑之間的相互作用 200
第四節 信號轉導與藥物 201
一、信號轉導與藥物作用靶點 201
二、信號通路阻斷劑類藥物 202
三、干預信號轉導的藥物的特點 205
本章小結 205
思考題 207
參考文獻 207

第八章　分子生物學研究方法與技術 208
第一節 目的基因製備技術 208
一、聚合酶鏈反應 208
二、DNA文庫 212
三、DNA的化學合成 214
第二節 核酸序列測定技術 216
一、DNA測序 216
二、RNA測序 219
第三節 分子雜交技術 220
一、印跡雜交技術 220
二、原位雜交技術 223
三、生物晶片技術 224
第四節 基因敲除技術 226
一、同源重組介導的基因敲除原理 226
二、基因敲除的基本步驟 227
第五節 基因編輯技術 229
一、ZFN技術 229
二、TALEN技術 230
三、CRISPR/Cas系統介導的基因編輯技術 230
第六節 RNA干擾技術 234
一、siRNA的設計 234
二、siRNA 的製備 235
三、RNAi技術的藥學研究應用 236
第七節 生物大分子的相互作用分析技術 236
一、DNA和蛋白質相互作用分析 236
二、蛋白質和蛋白質相互作用分析 238
第八節 生物資訊學技術 240
一、核酸序列分析資料庫 240
二、蛋白質序列分析資料庫 242
三、高通量資料分析 243
四、生物資訊學技術在藥學中的應用 245
本章小結 246
思考題 248
參考文獻 248

第九章　組學研究 249
第一節 組學概述 249
一、概念 249
二、發展歷程與分類 250
第二節 基因組學 250
一、基因組學的概念 250
二、基因組學的分支 250
三、基因組學相關技術的應用 258
第三節 轉錄組學 261
一、基本概念 261
二、轉錄組學的研究意義 262
三、轉錄組學的發展歷程 262
四、轉錄組學的研究方法 262
五、轉錄組學在醫藥中的應用 265
第四節 蛋白質組學 267
一、概述 267
二、蛋白質組學的研究方法 269
三、蛋白質組學的藥學應用 272
本章小結 273
思考題 275
參考文獻 275

第十章　精准醫療的分子生物學基礎 276
第一節 精准醫療 276
一、精准醫療的概念 276
二、精准醫療的實施 277
三、精准醫療的意義 279
第二節 藥物基因組學在精准醫療領域的應用 280
一、指導精准藥物研發 280
二、藥物基因組學指導臨床精准用藥 283
第三節 基因診斷與精准醫療 285
一、基因診斷常用的分子生物學技術 285
二、基因診斷的基本策略 286
三、基因診斷的特點 287
四、基因診斷在精准醫療中的應用 287
第四節 基因治療 290
一、基因治療的概念 290
二、基因治療的基本程式 290
三、基因治療的主要策略與方法 292
四、基因治療的臨床應用 292
本章小結 293
思考題 293
參考文獻 293

索引 295