药学分子生物学

药学分子生物学PharmaceuticalMolecularBiology生化教研室肖建英绪论一、分子生物学与药学分子生物学二、分子生物学发展的回顾三、分子生物学和现代医药科学绪论——医学和生命科学的永恒主题生命是什么?绪论1.分子生物学(MolecularBiology)的概念：从分子水平研究生命现象的科学，是现代生命科学的“共同语言”。一、分子生物学与药学分子生物学核心内容是通过生物的物质基础——核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。绪论2、分子生物学的产生与发展：生物化学遗传学细胞生物学生物物理学微生物学有机化学物理化学相互渗透相互促进分子生物学20世纪中叶生物学引入生物大分子进入细胞水平生物学绪论分子生物学的研究和发展轨迹分子生物学不断地与其他学科进行深入的横向联系和交叉融合–分子、细胞、整体水平的研究得到和谐统一–表型和基因型的关系得到客观准确解释分子生物学打破了学科的界线分子生物学把各学科联系在一起绪论分子生物学与其他学科的结合分子生物学临床医学绪论分子生物学广泛渗透到医学各领域，成为现代医学重要的基础分子细胞学分子药理学分子免疫学分子病理学分子病毒学分子神经学分子细菌学分子遗传学分子诊断学（基因诊断学）分子治疗学（基因治疗学）诞生了许多分支学科绪论分子生物学的学科地位：是当前生命科学中发展最快的前沿领域，即生命科学的领先学科。是与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域——现代生命科学的内涵和外延在不断扩大。分子生物学大大促进了医药学的发展！绪论3、分子生物学的研究对象:生物大分子的结构大分子结构与功能的关系生物大分子在遗传信息和细胞信息传递中的作用绪论一、核酸（基因）的分子生物学：核酸的结构与功能、基因组、基因信息的传递及调控、基因操作、基因诊断与基因治疗等。二、蛋白质的分子生物学：（包括酶与生物催化剂）蛋白质的结构与功能，生物大分子间的相互作用三、细胞信号转导的分子生物学：研究细胞间通讯和细胞内信号转导的分子机制四、癌基因与抑癌基因、肽类生长因子、细胞周期及其调控的分子机理等。五、分子生物学技术：主要包括分子杂交技术、链反应技术、基因工程与蛋白质工程等。研究的具体内容：绪论结构分子生物学研究基因组研究基因表达的调控研究细胞信号转导研究目前分子生物学研究的前沿：绪论4、药学分子生物学(PharmaceuticalMolecularBiology)分子生物学的新理论和新技术药学研究领域药学分子生物学渗入诞生生命科学药学化学药学化学绪论二、分子生物学发展的回顾1868年FridrichMiescher从脓细胞中提取“核酸”1903年染色体是遗传单位1910年基因位于染色体上1913年染色体包含线性排列的基因1927年突变是基因内的物理变化1931年交换引起基因重组1944年Avery等人证实DNA是遗传物质1945年基因编码蛋白质1951年首次蛋白质测序1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构绪论1954年Crick提出分子生物学的中心法则1958年DNA半保留复制1961年Nirenberg发现遗传密码1967年发现DNA连接酶1973年建立了DNA重组技术1975年Temin和Baltimore发现逆转录酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA测序方法1985年Mullis发明PCR技术1990年美国启动人类基因组计划(HGP)1994年中国人类基因组计划启动1997年第一只克隆羊多莉诞生2001年美、英等国完成人类基因组计划基本框架2003年人类基因组序列图绘制成功绪论1、诞生的准备和酝酿阶段19世纪后期——20世纪50年代初。在这一阶段产生了两点对生命本质认识上的重大突破：(1)确定了蛋白质是生命的主要物质基础分子生物学发展的三个阶段：19世纪末Buchner第一次提出酶（enzyme）的名称，酶是生物催化剂。1902年EmilFisher证明蛋白质结构是多肽；40年代末，Sanger创立氨基酸序列分析法。1950年Pauling和Corey提出了α-螺旋结构模型。绪论(2)确定了生物遗传的物质基础是DNA1868年F.Miescher就发现了核素（nuclein）20世纪20-30年代已确认自然界有DNA和RNA两类核酸1944年O.T.Avery等证明了肺炎球菌转化因子是DNA；1952年A.D.Hershey和M.Cha-se用DNA35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和核酸，感染大肠杆菌的实验进一步证明了DNA是遗传物质。1949-52年S.Furbery等的X-线衍射分析阐明了核苷酸并非平面的空间构像，提出了DNA是螺旋结构；1948-1953年提出了DNA硷基组成A=T、G=C的Chargaff规则，绪论2、现代分子生物学的建立和发展阶段从20世纪50年代初——70年代初。1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型是现代分子生物学诞生的里程碑。开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。DNA双螺旋发现的最深刻意义在于：确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，绪论此期间的主要进展包括：(1)遗传信息传递中心法则的建立(2)对蛋白质结构与功能的进一步认识1956-58年Anfinsen和White根据对酶蛋白的变性和复性实验，提出蛋白质的三维空间结构是由其氨基酸序列来确定的。1969年Weber开始应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量；1973年氨基酸序列自动测定仪问世。1965年中国科学家人工合成了牛胰岛素。绪论3、初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段70年代后，以基因工程技术的出现作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。其间的重大成就包括：(1)、重组DNA技术的建立和发展(2)、基因组研究的发展1990年HGP实施(3)、单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展(4)、基因表达调控机理(5)、细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域绪论三、分子生物学和现代医药科学（一）分子生物学在发病机制和药学研究中的作用1、遗传性高脂血症可诱发冠状动脉粥样硬化2、对某些病毒致病作用的研究：乙肝与肝癌3、认识了某些遗传疾病的发病机制绪论（二）分子生物学在疾病诊断中的作用如基因芯片的应用。（三）分子生物学在疾病治疗中的作用（四）分子生物学在医药工业中的作用1、DNA重组技术与新药研究：常见的重组药物促红细胞生成素剌激白细胞生成生长因子(bFGF,EGF)刺激细胞生长与分化生长素治疗侏儒症胰岛素治疗糖尿病干扰素(1b,2a,2b,)抗病毒感染及某些肿瘤白细胞介素激活、剌激各类白细胞超氧化物歧化酶抗组织损伤绪论2、药物基因组学、药物蛋白质组学与现代药物（1）药物基因组学是主要以阐明药物代谢、药物转运和药物靶分子的基因多态性与药物作用包括疗效和毒副作用之间关系的一门科学，是一门新兴的研究领域。研究的分子基础是基因多态性，因此可指导药物设计、开发新药及合理用药。（2）药物蛋白质组学是基因、蛋白质、疾病三者相连的桥梁科学。其研究内容比药物基因组学更复杂。绪论复习思考题：1、何谓分子生物学？何谓药学分子生物学？2、分子生物学研究的主要内容是什么？分子生物学研究在医药领域有何应用？3、了解分子生物学发展的重大事件。