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第一部分 临床分子生物学基础 1

第一章 基因、基因组与基因组学 1

第一节 基因的结构与功能 4

一、基因的生物学概念 2

二、基因的现代概念 2

第二节 基因组的结构与功能 4

一、原核生物基因组 5

二、真核生物基因组 6

三、病毒基因组的结构与功能特点 11

四、逆转录病毒基因组的结构与功能特点 12

第三节 基因组学 13

一、基因组学研究内容 13

二、人类基因组及人类基因组学研究进展 15

第四节 基因组复制 17

一、基因组复制的共同机制和不同特点 17

二、原核生物基因组的复制模式 18

三、真核生物基因组的复制特点 19

第二章 基因表达调控 21

第一节 原核生物的基因表达调控 21

一、原核生物基因表达的特点 21

二、原核生物基因表达的调控 22

第二节 真核生物的基因表达调控 32

一、真核生物基因表达的特点 32

二、真核生物基因表达的调控 33

第三节 基因表达的调控网络与协同控制 44

一、转录调控物的活性调节 44

二、转录因子调节基因表达的几种方式 45

三、转录过程与mRNA前体的加工协调 46

四、mRNA出核运输与mRNA前体的加工和转录过程偶联 47

五、基因表达调控发生在多个环节 47

六、基因表达的时空调控 47

第三章 DNA损伤与修复 51

第一节 DNA损伤的原因及后果 51

一、DNA分子的自发性损伤 51

二、物理因素引起的DNA损伤 52

三、化学因素引起的DNA损伤 53

四、DNA损伤的检测和与DNA损伤相关的蛋白质 54

第二节 DNA修复 54

一、错配修复 55

二、直接修复 56

三、碱基切除修复 56

四、核苷酸切除修复 58

五、重组修复 59

六、跨损伤修复 62

七、线粒体损伤和修复 62

八、基因的损伤与修复异常所致的疾病 63

第四章 基因结构与表达分析的基本方法 64

第一节 DNA序列分析 64

一、双脱氧末端终止法 64

二、化学降解法 68

三、DNA序列分析的自动化 68

第二节 核酸分子杂交技术 69

一、核酸分子杂交的原理 69

二、Southern印迹杂交 70

三、Northern印迹杂交 71

四、斑点杂交和狭缝印迹杂交 72

五、原位分子杂交 72

六、液相杂交 72

第三节 聚合酶链式反应 74

一、PCR反应基本原理 75

二、耐热DNA聚合酶 76

三、PCR引物及设计原则 78

四、PCR反应条件的优化 80

五、常用的PCR改进技术 81

第四节 基因芯片和微阵列技术 87

一、芯片制备 88

二、样品制备与杂交反应 88

三、DNA芯片技术的主要应用 90

第五节 Western免疫印迹技术 90

第六节 基因结构与表达分析的其他技术 91

一、cDNA末端快速扩增技术 92

二、PCR产物单链构象多态性检测 92

三、限制性片段长度多态性（RFLP）和PCR-RFLP 93

四、PCR-ELISA 94

第五章 蛋白质组学的研究方法和疾病蛋白质组学 96

第一节 蛋白质组学的概念及其发展史 96

一、蛋白质组学的概念 96

二、蛋白质组学的产生与发展 97

第二节 蛋白质组学研究方法概述 98

一、蛋白质组表达模式的研究方法 98

二、蛋白质组功能模式的研究方法 104

第三节 蛋白质组学在疾病研究中的应用 1110

第六章 基因克隆与体外表达 118

第一节 基因克隆中常用的工具酶 118

一、限制性核酸内切酶 118

二、其他常用工具酶 120

第二节 基因克隆的载体 121

一、常用的克隆载体 121

二、表达载体 124

第三节 基因克隆的基本过程 125

一、目的基因的获得 125

二、载体的选择与准备 126

三、目的基因与线性化载体的体外连接 126

四、将重组DNA导入宿主细胞 127

五、目的基因的筛选与鉴定 128

第四节 真核细胞转染 131

一、真核细胞转染的方法与基本原理 131

二、转染细胞的筛选 132

第五节 基因的改造 133

一、基因定点突变技术的原理 133

二、基因定点突变技术的应用 135

第六节 克隆基因的体外表达 136

一、大肠杆菌表达系统 136

二、哺乳动物细胞表达系统 137

三、其他表达系统 138

第七章 疾病产生的分子基础 140

第一节 基因结构改变引起疾病 141

一、不同的分子机制产生不同类型的基因突变 141

二、不同的基因突变引起不同的遗传效应 142

三、基因结构改变导致疾病 143

四、调控序列变异导致基因表达水平变化引起疾病 147

第二节 细胞间异常信号导致基因表达异常引起疾病 147

第三节 细胞内因素导致基因表达异常引起疾病 148

一、细胞内信号异常导致基因表达异常引起疾病 148

二、异常的DNA甲基化模式导致基因表达异常引起疾病 149

三、组蛋白异常修饰导致基因表达异常引起疾病 149

四、非编码RNA引起基因表达改变导致疾病 150

第四节 翻译后加工运输障碍引起疾病 150

第五节 蛋白质降解异常引起疾病 151

第六节 病原生物基因引起疾病 152

第七节 通过结构、表达及功能分析研究疾病分子机制 153

一、通过结构分析探讨基因变异在疾病发生中的作用 153

二、通过基因表达水平分析探讨基因在疾病发生中的作用 155

三、基因功能研究以探讨基因在疾病中的作用 158

第二部分 分子生物学与临床 165

第八章 基因诊断 165

第一节 基因诊断学基础 165

一、基因诊断的概念及特点 165

二、基因诊断的常用分子生物学技术 167

三、基因诊断技术路线和方法选择 172

第二节 遗传病基因诊断 176

一、血红蛋白病基因诊断 176

二、血友病基因诊断 179

三、脆性X综合征基因诊断 181

第三节 传染病基因诊断 182

一、病毒性疾病基因诊断 182

二、细菌性疾病基因诊断 183

三、寄生虫病基因诊断 184

四、其他应用 184

第四节 恶性肿瘤基因诊断 184

一、原癌基因与抑癌基因检测 185

二、常见恶性肿瘤基因诊断 186

第九章 基因治疗原理与研究进展 189

第一节 基因治疗的基本策略 189

一、基因置换 189

二、基因添加 190

三、基因干预 190

四、自杀基因治疗 190

五、基因免疫治疗 191

第二节 基因转移的基本技术 192

一、病毒介导的基因转移系统 192

二、非病毒载体介导的基因转移 195

第三节 基因干预 197

一、反义RNA 197

二、干扰RNA 198

三、核酶 202

第四节 治疗基因的受控表达 204

一、基因内部的调节机制 204

二、基因外部的调节机制 205

三、利用病灶微环境使治疗基因特异性表达 205

四、治疗基因的诱导表达 205

第五节 基因治疗的应用研究 207

一、遗传病的基因治疗研究 207

二、恶性肿瘤基因治疗研究 209

三、病毒性疾病的基因治疗研究 212

四、其他疾病的基因治疗研究 213

第六节 基因治疗的前景与问题 214

第十章 免疫性疾病的分子基础 217

第一节 概述 217

第二节 自身免疫病 218

一、自身免疫和自身免疫病 218

二、自身免疫病发生的致病因素及分子机制 218

三、自身免疫病免疫损伤的分子机制 222

四、自身免疫性疾病的防治原则 223

第三节 免疫缺陷病 223

一、原发性免疫缺陷病 224

二、获得性免疫缺陷病 229

三、免疫缺陷病的治疗原则 234

第四节 免疫增生病 234

一、传染性单核细胞增多综合征 235

二、淋巴细胞白血病 235

三、淋巴瘤 237

四、浆细胞恶性增生病 238

第十一章 恶性肿瘤的分子基础 241

第一节 恶性肿瘤发生的分子基础 241

一、多因素致癌的分子机制 242

二、多基因改变在癌变中的作用 246

三、癌变多阶段递进的分子基础 254

第二节 恶性肿瘤转移的分子基础 255

一、肿瘤转移相关因子 255

二、肿瘤转移相关基因 258

第三节 肿瘤靶向治疗的分子基础 260

一、肿瘤标志物概述 260

二、肿瘤靶向治疗策略 263

三、常见肿瘤靶向药物概述 267

第十二章 遗传性代谢病的分子生物学 272

第一节 代谢病的概念 272

第二节 代谢病的分类 272

一、遗传性和获得性代谢病 273

二、小分子代谢病和大分子代谢病 276

第三节 遗传性代谢病的分子机制 276

一、代谢物质转运缺陷 276

二、物质代谢中的反应通路缺陷 278

三、代谢调节缺陷 280

第四节 线粒体疾病 280

一、线粒体疾病的遗传模式 281

二、线粒体疾病的种类 282

三、线粒体疾病的表型特点及其分子机制 282

第五节 溶酶体贮积症 289

一、溶酶体贮积症分类 291

二、糖原贮积病Ⅱ型的分子机制 292

三、唾液酸贮积症的分子机制 293

四、黏多糖病的分子机制 295

第六节 糖尿病 296

一、1型糖尿病的分子机制 298

二、2型糖尿病的分子机制 301

三、年轻起病成人型糖尿病的分子机制 304

第十三章 心血管疾病的分子生物学基础 308

第一节 原发性高血压的分子基础 308

一、血压的调节机制及其影响因素 308

二、原发性高血压的遗传学基础 309

三、原发性高血压发生与发展的分子机制 317

四、原发性高血压导致靶器官损害的分子基础 318

第二节 动脉粥样硬化的分子机制 320

一、动脉粥样硬化发生与发展的分子机制 320

二、动脉粥样硬化的分子生物学治疗及其研究进展 326

第三节 扩张型心肌病的分子机制 328

一、扩张型心肌病的病因及其分子机制 328

二、扩张型心肌病的分子生物学治疗 334

第四节 心力衰竭的分子基础 335

一、心力衰竭的影响因素及病理学特征 335

二、心力衰竭的分子机制 335

三、心力衰竭的基因治疗 339

第十四章 感染性疾病的分子生物学一 342

第一节 病毒致病的分子机制 342

一、病毒的定义与分类 342

二、病毒的基因组 344

三、病毒侵入宿主细胞的分子机制 346

四、病毒基因组进入宿主细胞核的分子机制 354

五、病毒致瘤的分子机制 355

第二节 细菌致病的分子机制 361

一、胞外菌感染的分子机制 361

二、胞内菌感染的分子机制 364

第三节 真菌致病的分子机制 367

一、宿主上皮细胞或细胞外基质黏附分子 367

二、白假丝酵母菌的表面黏附结构 367

三、白假丝酵母菌黏附相关基因 368

四、胞外酶 368

第四节 感染性疾病与宿主易感基因 369

一、易感基因与感染性疾病 369

二、结核病与宿主易感基因 371

三、艾滋病与宿主易感基因 373

四、乙型肝炎病毒与宿主易感基因 375

五、疟疾与宿主易感基因 377

第十五章 血液系统常见遗传病的分子生物学 380

第一节 造血及基因调控 380

一、造血的定义 380

二、造血干/祖细胞的生物学特性 380

三、造血干/祖细胞的表面标志 382

四、造血基因调控 382

第二节 血液遗传病 383

一、血液病和血液遗传学 383

二、基因突变和血液遗传病 383

第三节 常见血液遗传病的分子生物学 386

一、血红蛋白病的分子生物学 386

二、G6PD缺乏症的分子机制 393

三、先天性再生障碍性贫血的病因和发病机制 394

四、血友病甲的分子生物学 396

五、造血系统恶性肿瘤的分子生物学 399

第四节 血液遗传病的分子诊断 402

一、血液遗传病的筛查 402

二、血液遗传病的分子诊断 403

中英文对照索引 406