第一章 绪论 1
第一节 分子生物学概述 1
第二节 分子生物学发展 1
一、早期对遗传信息传递和DNA的认识阶段 1
二、重组DNA技术的建立和发展阶段 2
三、分子生物学的飞速发展阶段 2
第三节 分子生物学与现代药学 3
一、现代生物技术药物的诞生与发展 4
二、药物靶点的发现、确认与验证以及新药筛选 4
三、药物基因组学与临床合理用药 5
四、生物芯片技术应用于临床疾病检测 5
五、降低新药申报淘汰率，提高批准率 5
六、分子生物学技术在中药研究中的应用 6
第二章 基因、基因组与染色体 7
第一节 基因 7
一、对基因的认识 7
二、基因概念的扩展 8
三、基因的种类和结构 10
四、基因的大小和数目 11
五、基因家族与重复基因结构 12
第二节 基因组 14
一、原核生物基因组 14
二、真核生物细胞核基因组 14
三、细胞器基因组 15
四、基因组计划 16
五、基因组学 18
第三节 染色体 24
一、染色质 24
二、染色体 24
三、真核生物染色体的包装 25
第三章 DNA复制与重组 28
第一节 DNA复制 28
一、DNA复制的一般特征 28
二、参与DNA复制的主要酶和蛋白质的结构与功能 29
三、DNA复制的详细机制 36
第二节 DNA重组 42
一、同源重组 42
二、位点特异性重组 48
三、转座重组 50
第四章 DNA突变、损伤与修复 56
第一节 DNA损伤与突变 56
一、DNA损伤的原因 56
二、DNA突变 59
第二节 DNA损伤修复 60
一、DNA损伤修复机制 60
二、与DNA损伤修复有关的人类疾病 66
第五章 基因转录与加工 68
第一节 概述 68
一、基因的表达与转录 68
二、基因转录的基本步骤 69
第二节 原核生物基因的转录和转录后加工 69
一、原核生物的RNA聚合酶 70
二、原核生物基因的转录 72
三、原核生物基因的转录后加工 77
四、原核RNA的降解 80
第三节 真核生物基因的转录和加工 80
一、真核生物的RNA聚合酶 80
二、真核生物基因的转录 82
三、真核生物基因的转录后加工 93
四、真核RNA的降解 104
第四节 反转录和RNA的复制 106
一、反转录（逆转录） 106
二、RNA的复制 108
第六章 蛋白质的生物合成 110
第一节 从RNA到蛋白质 110
一、mRNA与遗传密码 110
二、tRNA的结构与功能 115
三、核糖体的结构与功能 118
第二节 蛋白质生物合成过程 123
一、氨基酸的活化与转运 123
二、翻译的起始 126
三、肽链的延长 129
四、肽链合成的终止 130
五、蛋白质翻译的忠实性 132
第三节 蛋白质翻译后加工 134
一、翻译后折叠 134
二、翻译后修饰 136
三、翻译后转运 140
第四节 药物对蛋白质翻译过程的影响 143
一、抗生素 143
二、干扰素 143
三、毒素 144
第七章 基因表达与调控 146
第一节 概述 146
一、基因表达的多级水平调控 146
二、基因转录激活调节基本要素 147
三、基因表达调控的生物学意义 149
第二节 原核生物基因表达调控 149
一、乳糖操纵子模型 150
二、色氨酸操纵子模型 152
三、SOS反应 154
四、原核基因表达的时序调控 155
五、DNA重排与基因表达 158
六、生长速度的调节 160
七、RNA与基因表达调控 164
第三节 真核生物基因表达的调控 168
一、染色体和DNA水平的调控 168
二、转录水平的调控 174
三、转录后水平的基因表达调控 178
四、真核生物翻译水平的调控 181
五、翻译后水平的调控 183
六、果蝇的发育调控 184
第八章 重组DNA技术 186
第一节 概述 186
一、重组DNA概念 186
二、重组DNA原理 186
三、重组DNA技术发展简史 187
四、重组DNA技术的应用 189
第二节 重组DNA技术的基本过程 189
一、重组DNA技术一般流程 189
二、目的基因的选择与制备 190
三、常用工具酶 192
四、载体的选择与表达体系的建立 196
五、重组子的筛选与鉴定 204
六、目的基因的表达与检测 206
第三节 重组DNA技术在生物技术药物研究中的应用 208
一、重组蛋白类药物 208
二、疫苗类药物 212
三、抗体类药物 214
第四节 重组DNA制品的分析与质量控制 217
一、重组DNA制品质量控制特点 217
二、重组DNA制品质量标准的研究内容 218
三、重组DNA制品的质量控制要点 218
第九章 蛋白质工程 224
第一节 概述 224
一、蛋白质工程的基本概念 224
二、蛋白质工程的发展与应用 224
第二节 蛋白质工程与药物开发 225
一、蛋白质工程原理 225
二、蛋白质工程在药学研究领域中的应用 225
三、蛋白质工程药物应用实例 227
第三节 蛋白质分子定向进化技术 231
一、定向进化的基本概念 231
二、定向进化技术的研究进展 232
三、定向进化的基本技术 233
四、定向进化技术的应用 241
第十章 基因组学及药物基因组学 243
第一节 概述 243
第二节 基因组学 243
一、结构基因组学 244
二、比较基因组学 245
三、功能基因组学 246
第三节 药物基因组学 247
一、药物基因组学的发展 247
二、药物基因组学的研究内容 248
三、基因多态性与药物代谢 248
四、基因多态性对临床用药的影响 254
五、药物基因组学的应用 265
第十一章 药物蛋白质组学 268
第一节 基本概念 268
第二节 蛋白质组学的分类 268
一、结构蛋白质组学 268
二、功能蛋白质组学 268
三、比较蛋白质组学 269
第三节 蛋白质组学技术路线及主要方法 269
一、样品制备 269
二、双向凝胶电泳 270
三、质谱分析 270
四、生物信息学分析 271
第四节 蛋白质组学在药物研究中的应用 273
一、药物作用靶点的发现和确认 274
二、阐明药物作用机制 274
三、研究药物毒理机制 274
四、耐药相关机制的研究 275
五、在临床诊断及治疗中的应用 275
第十二章 基因治疗与反义技术 277
第一节 基因治疗概述 277
一、概念 277
二、基因治疗研究和发展的历史 278
三、基因治疗的方式与途径 278
第二节 基因治疗载体 280
一、病毒载体系统 280
二、非病毒载体系统 285
第三节 基因治疗应用 287
一、遗传性疾病的基因治疗 287
二、恶性肿瘤的基因治疗 288
三、心脑血管疾病的基因治疗 288
四、神经系统疾病的基因治疗 289
五、感染性疾病的基因治疗 289
六、应用中急待解决的关键问题 289
第四节 反义技术 290
一、反义核酸 290
二、RNA干扰 293
三、Decoy转录因子 295
四、嵌合修复术 296
五、反义技术药物的应用 297
第十三章 基因打靶技术 298
第一节 概述 298
一、基因打靶技术概念 298
二、基因打靶技术的发展 299
三、基因打靶技术的应用前景 299
第二节 基因打靶技术的基本原理 300
一、同源重组技术的基本原理 300
二、胚胎干细胞技术的原理 300
第三节 基因打靶技术的策略 301
一、基因剔除 301
二、基因敲入 302
三、靶位点精细突变 302
四、条件基因打靶 303
五、随机基因剔除——基因诱捕 304
六、染色体组大片段的重排和删除 305
七、多位点基因打靶 305
第四节 基因打靶的方法 306
一、基因打靶载体的构建 306
二、胚胎干细胞的培养 306
三、基因打靶载体的转染 307
四、阳性细胞克隆的筛选 307
五、嵌合体小鼠的获得及纯合子小鼠的产生 308
第五节 基因打靶技术的医药应用 308
一、基因功能研究 308
二、人类疾病的动物模型建立 308
三、基因敲入转基因动物制药——乳腺生物反应器 309
第十四章 基因分析检测与诊断 311
第一节 概述 311
一、基因分析检测与诊断的含义 311
二、基因分析检测与诊断的对象 311
三、基因分析检测与诊断的特点 312
四、基因分析检测与诊断的意义 313
第二节 一般原则及基本方法 314
一、基因分析检测与诊断的标准化原则 314
二、基因分析检测与诊断的基本技术方法 316
第三节 基因分析检测与诊断的应用 324
一、遗传性疾病 324
二、感染性疾病 328
三、恶性肿瘤 330
第十五章 分子生物学与药靶研究 334
第一节 药物靶标的分类与筛选 334
一、受体靶标 334
二、GPCR的信号转导通路靶标 334
三、蛋白激酶靶标 339
四、离子通道靶标 340
第二节 药物靶标的鉴别与确认 343
一、基因芯片技术与药靶的鉴别 343
二、基因沉默与药物靶标的鉴别与确认 349
第三节 细胞的信号转导通路 353
一、信号转导通路概述 353
二、MAPK/ERK信号通路 355
三、JAK-STAT信号通路 357
四、依赖cAMP信号通路 357
第四节 整体转基因动物模型在药学研究中的应用 359
一、转基因动物的产生 360
二、整体转基因动物与药靶的确认及疾病模型 362
第十六章 分子生物学技术与中药研究 367
第一节 分子标记技术与药材鉴定 367
一、分子标记技术 367
二、近缘种及易混品种的鉴定 370
三、道地药材的评价 370
四、野生与栽培药材的鉴定 371
五、动物类中药的鉴定 372
第二节 中药活性成分生产 374
一、多肽类中药活性成分的生产 374
二、药用植物次生代谢产物的合成调控 376
第十七章 重组工程技术及其应用 381
第一节 概述 381
一、重组工程的定义 381
二、重组工程的发展及其特点 381
第二节 重组工程技术原理 385
一、重组工程系统 385
二、重组工程的操作类型 387
三、重组工程中使用的位点特异性重组酶 391
四、重组工程中使用的负选择标记 392
五、重组工程操作中的关键因素 394
第三节 重组工程的应用 396
一、重组工程在基础研究中的应用 396
二、重组工程在合成生物学中的应用 396
三、重组工程在药物研究和开发中的应用 397
参考文献 401