绪论 分子生物学研究体系

第一节 什么是分子生物学

第二节 分子生物学的逻辑

第三节 分子生物学的研究成果及当代活跃前沿

第四节 分子生物学研究体系介绍

上篇 生物化学理论

第一章 蛋白质的结构与功能

第一节 蛋白质概论

一、蛋白质的定义与组成

二、蛋白质的分类

三、蛋白质的溶液性质

四、蛋白质的生物学功能

第二节 蛋白质的一级结构及测定

一、一级结构

二、一级结构的测定

三、一级结构与功能

第三节 蛋白质分子构象

一、蛋白质二级、三级与四级结构的含义

二、维持蛋白质分子构象的化学键

第四节 蛋白质的二级结构

一、二级结构的类型

二、二级结构的测定

三、二级结构的预测

第五节 蛋白质的三级结构与四级结构

一、球蛋白分子三级结构的一般特征

二、一级结构与高级结构的关系

三、四级结构

第六节 蛋白质构象与功能的关系

一、蛋白质的变性与复性

二、血红蛋白分子的构象与功能

三、抗体分子的结构和功能

四、蛋白质分子的变构作用是学习过程的基本机制

第七节 蛋白质工程

一、蛋白质工程及基本程序

二、蛋白质工程的研究方法和策略

三、蛋白质工程的应用

第二章 酶分子

第一节 酶是生物催化剂

一、酶的研究历史

二、酶的新概念

三、酶的特性

四、酶的组成

第二节 酶的结构与催化功能

一、酶的一级结构与催化活性

二、酶的二级和三级结构与催化活性

三、酶的四级结构与催化活性

第三节 酶促反应机制

一、酶作用的专一性

二、酶促反应的本质

三、酶促反应机制的研究方法

四、抗体酶的ribozyme的催化反应

五、酶促反应动力学

第四节 酶的调节作用

一、酶本身活性的调控

二、参与代谢调控的酶

三、酶调控作用的机制

第五节 酶活性分析

一、酶的活性

二、影响酶活性的因素

三、酶活性保持

四、酶活性的测定

第三章 糖蛋白

第一节 糖蛋白的种类与分布

第二节 糖蛋白的结构

一、糖链中糖苷键类型

二、糖链种类数量的差异

第三节 蛋白多糖的结构

一、氨基多糖的结构特点

二、氨基多糖在蛋白多糖中的连接方式

第四节 糖蛋白和蛋白多糖的生物学功能

一、外源凝集素

二、免疫球蛋白

三、具有载体和运输作用的糖蛋白

四、血液凝固因子糖蛋白

五、糖蛋白激素

六、粘液分泌的糖蛋白

七、细胞膜糖蛋白

八、免疫学常用的几种糖蛋白

九、蛋白多糖及其生物功能

第五节 糖蛋白的生物合成与代谢

一、糖蛋白的生物合成

二、糖蛋白及蛋白多糖的分解代谢

第四章 脂蛋白

第一节 脂蛋白的分类

第二节 脂蛋白的化学性质

一、脂质

二、载脂蛋白

第三节 脂蛋白的结构

一、HDL的结构

二、LDL的结构

三、VLDL和乳糜微粒的结构

第四节 脂蛋白的代谢

一、乳糜微粒的代谢

二、VLDL的代谢

三、LDL的代谢

四、HDL的代谢

第五节 脂蛋白结构与功能的关系

第六节 载脂蛋白的生理功能

一、Apo E

二、Apo A,Apo B,Apo C

三、Apo D

第七节 动脉硬化与脂蛋白的关系

第五章 抗体分子

第一节 抗体概论

一、抗体生化本质的早期研究

二、近代抗体研究的重大成就与展望

第二节 抗体分子的结构与功能

一、Ig轻链

二、Ig重链

三、Ig片段

第三节 Ig的基本类别和特性

一、IgG

二、IgM

三、IgA

四、IgD

五、IgE

第四节 抗原抗体反应

第五节 抗体制备方法

第六章 多肽生长因子

第一节 多肽生长因子简介

一、研究历史

二、概念和名称

第二节 多肽生长因子的分类

一、多肽生长因子作用的特点

二、多肽生长因子的分类

第三节 多肽生长因子受体的结构与功能

一、生长因子受体的概念

二、生长因子受体的结构区段及其功能

三、生长因子受体的分类

四、生长因子受体的调节

五、生长因子受体介导的细胞内信号系统

第四节 生长因子及其受体与癌基因

第七章 天然毒素分子

第一节 概论

一、天然毒素的定义和种类

二、天然毒素研究的主要内容

第二节 天然毒素分子结构与功能关系的研究

一、一级结构与功能的关系

二、空间结构与功能的关系

第三节 天然毒素作用机制的研究

一、受体结合

二、膜离子通道途径

三、抑制核酸蛋白质合成

四、作用于参加生化效应的酶系

第四节 天然毒素分子生物学研究进展

第五节 天然毒素的应用研究

一、毒素作为药物

二、毒素作为生命科学重要的研究工具

三、天然毒素作为生物武器

第八章 核酸结构

第一节 核酸研究的历史

第二节 核酸的基本成分

一、碱基

二、戊糖

三、核苷

四、核苷酸

五、DNA和RNA

六、核酸的修饰成分

七、核酸成分的表示方法

第三节 脱氧核糖核酸

一、DNA的一级结构

二、DNA的二级结构

三、DNA的三级结构

四、变性和复性

第四节 核糖核酸

一、rRNA

二、tRNA

三、mRNA

第九章 DNA复制与相关蛋白

第一节 半保留DNA复制

第二节 DNA复制反应

一、关于DNA复制的回顾

二、DNA复制的特殊机制

三、DNA复制的酶和因子

四、末端复制：前导链的引物替代

第三节 复制的起始：复制起始区和复制元

一、复制起始区

二、复制元

三、复制元和DNA扩增

第四节 DNA修复

一、错配修复

二、化学物或辐射引起的DNA改变的修复

第五节 在真核细胞中染色体蛋白的复制

一、染色体蛋白的合成

二、核小体和DNA复制

第十章 基因转录及转录后加工

第一节 概论

第二节 RNA聚合酶

一、大肠杆菌中RNA聚合酶

二、真核生物RNA聚合酶

第三节 基因转录的分子机制

一、启动子的结构

二、RNA聚合酶与模板DNA结合

三、基因转录的起始

四、转录的延伸

五、转录的终止

第四节 基因转录后加工处理

一、mRNA的转录后加工

二、核糖体RNA(rRNA)的转录后加工

三、转运RNA(tRNA)的转录后加工

第十一章 多肽的生物合成、修饰及分泌

第一节 多肽的生物合成

一、多肽生物合成的基本过程

二、氨酰-tRNA合成酶在转译中的地位与作用

三、真核mRNA的帽子结构和蛋白质合成的起始

四、核糖体中RNA在蛋白质生物合成中的作用

第二节 多肽的修饰

一、多肽链的切除修饰

二、多肽N末端和C末端的修饰

三、多肽的烷基化和去烷基化修饰

四、糖基的修饰

第三节 多肽的分泌

一、多肽分泌的一般过程

二、各种分泌模型

三、信号肽的结构特点

四、影响蛋白分泌的一些因素

五、分泌型载体的构建

第十二章 基因表达的调控

第一节 基因表达调控的研究历史及概况

第二节 原核生物基因表达的调控：乳糖操纵子模型

一、诱导和阻遏受小分子物质的控制

二、调节基因控制着结构基因

三、操纵子的控制回路

四、组成型突变解释了阻遏物的作用

五、顺式显性的操纵区

六、启动区或阻遏物的非诱导型突变

七、阻遏物如何阻止转录

八、操纵区中的接触部位

九、阻遏物亚基的相互作用

十、作为DNA结合蛋白的阻遏物

十一、阻遏物从DNA上的脱落

十二、剩余阻遏物的储存

十三、诱导作用的矛盾统一

第三节 真核细胞基因表达调控的层次及调控机制

一、染色质与基因调控

二、转录调控的顺式作用分子机制

三、反式作用的转录因子及其调控机制

四、转录因子的转录活化结构域

五、转录因子的活化机制

六、转录因子活性的调节

第十三章 DNA损伤和修复

第一节 DNA分子的自发性损伤

一、DNA复制中的损伤

二、DNA碱基的自发性化学改变

第二节 物理因素引起的DNA损伤

一、紫外线引起的DNA损伤

二、电离辐射引起的DNA损伤

第三节 化学因素引起的DNA损伤

一、烷化剂对DNA的损伤

二、碱基类似物对DNA的损伤

第四节 DNA结构损伤的细胞学后果

一、DNA碱基损伤的细胞学后果

二、其他类型DNA损伤的细胞学后果

第五节 DNA修复的概念及意义

第六节 DNA损伤的修复机理

一、回复修复

二、切除修复

三、错配修复

四、损伤的“耐受”

第七节 DNA修复基因和蛋白

一、核苷酸切除修复基因

二、碱基切除修复酶

三、其他DNA修复基因

第八节 DNA修复的基因特异性和链特异性

一、DNA修复的基因特异性

二、DNA修复的链特异性

第九节 DNA修复缺陷病

一、Bloom综合征

二、着色性干皮病

三、Cockayne综合征

四、Fanconi贫血

五、毛细血管扩张性运动失调症

第十节 DNA损伤和基因突变的分子学检测方法

一、DNA损伤的检测

二、基因突变的检测

第十四章 生物膜的结构与功能

第一节 细胞的膜系统

第二节 生物膜的结构

一、生物膜的化学组成

二、脂双层是生物膜的基本结构

三、流动镶嵌式的生物膜模型

四、膜脂及其结构特征

五、膜蛋白及其特征

六、生物膜的结构理论问题

第三节 生物膜的功能

一、生物膜与物质转运

二、生物膜和能量转换

三、生物膜与信号传递

四、膜融合现象

五、信号肽与导肽

第四节 生物膜的病理生理学意义

一、与生物膜结构损伤有关的疾病

二、与生物膜功能改变有关的疾病

三、生物膜与癌

第五节 膜生物工程

一、人工膜技术

二、人工膜技术的应用

第六节 生物膜谱学

一、生物膜的小角X衍射研究

二、生物膜的中子衍射(或散射)的研究

三、生物膜的冰冻蚀刻电子显微镜观测

第七节 生物膜的制备

一、细胞的破碎

二、离心分离

三、红细胞膜的制备

四、组织或细胞质膜的制备

五、细胞膜组分的标志

六、质膜的贮存条件

第十五章 受体学概论

第一节 受体学发展简史

一、药理学研究阶段

二、生物化学研究阶段

三、分子生物学研究阶段

第二节 受体概念及基本特性

第三节 受体的分类

第四节 受体的结构与功能

一、配体门控离子通道型受体的结构和功能

二、G蛋白偶联型受体

三、酪氨酸激酶型受体

四、DNA转录调节型受体

第十六章 信号转导机制

第一节 信号转导机制研究简介

第二节 受体信号转导中的信号分子

一、G蛋白与效应酶的调节

二、蛋白激酶与蛋白质的磷酸化

三、Ca2+与细胞功能的调节

四、磷酸酶、磷酸二酯酶与信号传递的抑制

第三节 受体信号转导机制的生理意义

一、血小板活化中的信号转导

二、平滑肌收缩的信号转导

三、兴奋性氨基酸受体介导的信号转导

四、细胞增殖的信号转导

第四节 信号转导机制的基本规律

一、信号的接收与传送

二、信号的抑制与放大

三、信号的发生与消失

四、信号的协同与拮抗

五、信号的正反馈和负反馈

六、信号的通用性与特异性

第五节 信号转导机制的研究展望

第十七章 生物自由基

第一节 自由基分子基础

一、自由基

二、未偶电子

三、自由基的性质

四、活性氧自由基的种类及其生物学意义

五、金属离子和氧应激

六、活性氮自由基

第二节 研究生物自由基的基本手段

一、物理法

二、化学法

第三节 生物自由基的产生与清除

一、生物自由基的产生

二、生物自由基的清除

第四节 生物自由基的利用与危害

一、自由基的利用

二、自由基的危害

下篇 研究技术

第十八章 蛋白质、酶与重组蛋白分离纯化实践

第一节 蛋白质纯化战略考虑

第二节 材料选择与细胞破碎

一、生物材料选取

二、细胞破碎方法

第三节 离子交换层析

一、离子交换剂类型

二、离子交换剂的选取

三、缓冲液的选择

四、离子交换层析实践

第四节 疏水作用层析

一、疏水性凝胶的选择

二、层析实践要点

第五节 凝胶过滤层析

一、几种重要类型凝胶的特点

二、凝胶过滤层析实践要点

第六节 亲和层析

一、载体

二、亲和层析类型

三、偶联凝胶的配基固定

四、通用性配体亲和层析应用

五、亲和层析操作要点

第七节 羟基磷灰石柱层析

一、HA柱操作规则

二、上柱

三、洗脱

第八节 蛋白质纯化中的衔接技术

一、浓缩

二、脱盐

三、盐析

四、酶与蛋白质生物活性的保持

五、蛋白监测

六、蛋白质纯度鉴定标准

第九节 基因工程重组蛋白的纯化策略

一、分泌型表达

二、细胞内可溶性表达

三、包涵体中重组蛋白复性与纯化

第十节 酶与蛋白质纯化实例

第十九章 蛋白质的分析和鉴定技术

第一节 蛋白质的定量分析

一、染料结合法测定蛋白质

二、紫外光谱吸收法测定蛋白质

三、胶体金测定蛋白质的方法

第二节 蛋白质的分析鉴定

一、电泳技术

二、蛋白质免疫印迹分析

三、蛋白质结构分析的基本策略

四、蛋白质变性和复性分析

第二十章 核酸研究技术

第一节 DNA自动合成技术

一、DNA自动合成的化学原理

二、合成寡核苷酸的后处理

三、修饰寡核苷酸的合成

第二节 多聚酶链式反应技术

一、PCR技术的原理

二、PCR技术的一般反应条件

三、PCR技术的分类与应用

第三节 核酸纯化技术

一、哺乳动物细胞高分子量DNA的分离

二、哺乳动物细胞总RNA纯化技术

三、哺乳动物细胞mRNA纯化技术

第四节 核酸杂交技术

一、原理

二、分类及应用

三、基本操作

四、应用实例--Northern印迹

第五节 反义核酸技术

一、反义RNA

二、核酶

三、反义DNA

第六节 DNA序列测定技术

一、Sanger双脱氧链终止法的原理

二、样品的制备

三、测序酶反应

四、变性PAGE电泳

五、放射自显影与结果读出

第二十一章 转录调控研究技术

第一节 基因功能状态研究

一、DNase Ⅰ超敏感分析法

二、DNA甲基化分析

三、进行中的核转录分析

四、差示文库

第二节 顺式调控元件作用的研究手段

一、体外转录

二、氯霉素乙酰转移酶分析

第三节 反式作用因子分析方法

一、凝胶滞留法

二、滤膜结合法

三、Southwestern印迹法

四、足纹法

五、蛋白--核酸紫外交联法

六、DNA结合蛋白的分离纯化技术

七、编码DNA结合蛋白的cDNA克隆的筛选

第二十二章 真核基因在大肠杆菌中表达研究的策略

第一节 原核基因工程导论

第二节 真核基因(DNA或cDNA)克隆

一、人工合成法

二、逆转录法

三、DNA限制性内切酶法

第三节 克隆化真核基因在大肠杆菌中的表达

一、真核基因在原核细胞中表达的特点

二、真核基因在大肠杆菌中表达的载体

三、影响真核基因在大肠杆菌中表达效率的主要因素

四、真核基因在大肠杆菌中的表达形式

第四节 真核基因在大肠杆菌中表达产物的检测与鉴定

第五节 真核基因在大肠杆菌中表达的范例--人粒细胞集落刺激因子cDNA克隆与在大肠杆菌中的高效表达

一、高活性hG-CSF DNA克隆与鉴定

二、hG-CSF在大肠杆菌中的高效表达

第六节 基因工程成就与展望

第二十三章 核酸和蛋白质研究中计算机辅助实验设计方法

第一节 分子生物学中的数据库

第二节 序列同源性比较和对库同源检索

第三节 蛋白质结构和功能位点预测

第四节 实验辅助设计

一、基因表达调控的分析

二、PCR 引物的设计

三、蛋白抗原决定簇的预测

第五节 药物分子设计简介