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內容介紹
本書為中國科學院教材建設專傢委員會規劃教材之一。全書共28章，分屬基礎、臨床和專題三篇，主要包括蛋白質結構與功能，基因剋隆、錶達調控及與疾病的關係，糖生物學基礎知識及與疾病的關係，信號轉導與疾病，腫瘤轉移和肝縴維化的生化機製，以及艾滋病分子機製等內容。本書內容新穎，實用性強。本書主要麵嚮生物醫藥研究生和醫學七、八年製學生，也可用作醫學院校教師和臨床醫師的參考書。

目錄
目錄 第1篇 基礎篇 第1章 緒論:從基因？基因組學到轉化醫學 1 第2章 蛋白質的結構？功能及其分離純化 8 第*節 蛋白質的分子組成與分子結構 8 第二節 蛋白質摺疊和結構預測 10 第三節 蛋白質的結構與功能的關係 13 第四節 蛋白質的分離與純化 16 第3章 核酸？基因和基因組 21 第*節 DNA的空間結構與功能 21 第二節 RNA空間結構與功能 25 第三節 核酸疫苗的研究進展 29 第四節 基因 30 第五節 基因組 32 第4章 酶與酶分子工程 36 第*節 酶 36 第二節 酶分子工程 44 第5章 基因組學及基因剋隆常用策略與基因功能研究方法 48 第*節 基因組學常用策略 48 第二節 基因剋隆常用策略 50 第三節 基因功能研究的方法 58 第6章 蛋白質組學 65 第*節 蛋白質組學定義 66 第二節 蛋白質組學的研究內容及研究技術 66 笫三節 蛋白質組學的應用 76 第四節 蛋白質組研究的現狀和前景 79 第7章 代謝組學 83 第*節 代謝組和代謝組學 83 第二節 代謝組學的分析流程 84 第三節 代謝組學的應用 85 第8章 糖組學 87 第*節 聚糖:醫學糖組學的主題 87 第二節 糖復閤物:糖蛋白和糖脂 90 第三節 糖基轉移酶 106 第四節 多肽:N-乙酰氨基半乳糖轉移酶的研究進展 117 第五節 N-乙酰氨基葡萄糖轉移酶傢族 119 第9章 DNA的生物閤成 125 第*節 DNA生物閤成的主要特點 125 第二節 原核生物的DNA生物閤成過程 126 第三節 真核生物的DNA生物閤成過程 129 第四節 其他復製方式和DNA的逆轉錄閤成 131 第10章 RNA的生物閤成 134 第*節 轉錄反應體係 134 第二節 轉錄的基本過程 137 第三節 轉錄後的加工 142 第四節 RNA的復製 148 第11章 蛋白質的生物閤成 149 第*節 蛋白質生物閤成體係 149 第二節 蛋白質生物閤成的基本過程 153 第三節 蛋白質的翻譯後加工和靶嚮輸送 161 第12章 基因錶達調控 167 第*節 原核生物的基因錶達調控 167 第二節 真核生物基因錶達的調控 176 第三節 錶觀遺傳對基因錶達的調節 184 第13章 基因重組與基因工程 188 第*節 重組DNA技術 188 第二節 重組DNA技術與醫學的關係 198 第14章 細胞信號轉導 204 第*節 細胞通訊的分子基礎 204 第二節 主要細胞信號轉導途徑及其作用機製 224 第三節 細胞信號轉導過程的基本規律 243 第四節 細胞信號轉導研究在醫學中的意義 245 第15章 細胞周期和細胞凋亡 252 第*節 細胞周期 252 第二節 細胞凋亡 260 笫三節 細胞凋亡的檢測 267 第2篇 臨 床 篇 第16章 基因診斷和基因治療 270 第*節 基因診斷 270 第二節 基因治療 278 第17章 血液生物化學 287 第*節 血漿蛋白質 287 第二節 紅細胞代謝 291 第三節 血紅蛋白 296 第18章 肝膽生化和肝性腦病 301 第*節 肝在代謝中的作用 301 第二節 肝的生物轉化作用與排泄功能 303 第三節 膽色素的正常及異常代謝 304 第四節 膽性腦病 307 第19章 鈣？磷及骨的代謝 311 第*節 血鈣與血磷 311 第二節 鈣？磷的吸收與排泄 313 第三節 骨代謝 314 第四節 鈣磷代謝的調節因素 317 第五節 鈣？磷代謝失常 323 第20章 心血管疾病的分子機製 327 第*節 心血管疾病的分類和特徵 327 第二節 動脈粥樣硬化的分子機製 329 第三節 心肌肥厚的分子機製 337 第四節 心律失常的分子機製 343 第21章 肝縴維化的生化機製 348 第*節 肝縴維化的病因 348 第二節 肝縴維化的發生機製 349 第三節 臨床錶現和診斷 362 第四節 肝縴維化的治療 362 第22章 腫瘤的生物化學與分子生物學 363 第*節 腫瘤乾細胞與腫瘤發生 363 第二節 腫瘤發生和發展的細胞學特性 366 第三節 腫瘤發生和發展的生物化學和分子生物學特性 371 第四節 腫瘤新生血管形成和轉移 376 第五節 腫瘤靶嚮治療 381 第23章 白血病的細胞與分子生物學 384 第*節 白血病概況 384 第二節 白血病的細胞生物學 385 第三節 白血病的分子生物學基礎 388 第四節 白血病的靶嚮治療 391 第24章 腫瘤相關糖蛋白抗原研究進展 394 第*節 鞘糖脂類抗原 394 第二節 糖蛋白類抗原 400 第三節 腫瘤相關糖抗原在實驗室診斷中的應用 407 第四節 基於腫瘤相關糖抗原的抗腫瘤疫苗 409 第五節 其他常見糖類腫瘤標誌物 411 第六節 TF相關性抗原與胃腸道腫瘤 412 第七節 多聚乳糖胺簡介 414 第25章 胃癌發生和發展的分子生物學研究進展 416 第*節 胃癌發生和發展的臨床研究 416 第二節 胃癌發生和發展分子機製 422 第三節 胃癌發生發展相關的糖生物學研究 426 第26章 遺傳性齣血性疾病的分子生物學 435 第*節 先天性凝血因子缺乏或異常所緻齣血性疾病的分子生物學 435 第二節 血小闆功能缺陷所緻齣血性疾病的分子生物學 440 第三節 先天性縴維蛋白原分子異常所緻齣血性疾病的分子生物學 442 第3篇 專 題 篇 第27章 分子生物學常用技術的原理及應用 443 第*節 分子雜交與印跡技術 443 第二節 聚閤酶鏈反應(PCR)技術的原理與應用 447 第三節 基因轉移和基因敲除技術 451 第四節 RNA乾擾技術 452 第五節 microRNAs 454 第六節 蛋白質相互作用研究技術 455 第28章 生物芯片技術 461 第*節 DNA芯片技術特性概述 461 第二節 DNA芯片的設計與製備 463 第三節 DNA芯片應用的基本操作 466 第四節 DNA芯片技術的應用與展望 470 第五節 蛋白質芯片及其他生物芯片技術 471 第29章 放射損傷的分子機製與代謝改變 474 第*節 電離輻射的種類及生物學效應 474 第二節 放射損傷的原發作用 474 第三節 放射損傷的分子機製 476 第四節 放射損傷的代謝變化 485 第五節 放射損傷的藥物防護與生化診治 489 第30章 天然毒素分子 491 第*節 天然毒素發展史 491 第二節 天然毒素分子的毒理作用 491 第三節 天然毒素的分子結構 492 第四節 天然毒素分子的檢測 494 第五節 天然毒素分子與疾病 495 第六節 天然毒素分子的應用 496 第31章 多糖的功能及研究進展 497 第*節 zui常見的多糖:膳食縴維 497 第二節 植物類多糖 499 第三節 真菌多糖 500 第四節 多糖功能與免疫調控分子機製研究進展 502 第32章 糖組學研究進展 507 第*節 糖抗原腫瘤疫苗的研究進展 508 第二節 糖基化在健康與疾病狀態下的細胞機製 510 第三節 脊椎動物唾液酸識彆蛋白糖基間相互作用研究概況 514 第四節 HIV多糖在艾滋病治療中的應用 516 第五節 腫瘤細胞O-GalNAc聚糖的生物閤成途徑 518 第六節 糖基化與病毒 522 第七節 糖鏈結構在神經係統中的功能作用 524 第八節 蛋白質的糖基化作用分類及相關數據庫 527 第九節 腦膠質瘤的侵襲特點及其與臨床治療相關研究進展 530 附:寡糖鏈結構功能及研究方法 533 第33章 生物信息學及其在生物醫學研究中的應用 536 第*節 生物信息學簡介 536 第二節 網絡數據庫資源 538 第三節 生物信息學在生物醫學研究中的應用 550 參考文獻 562 後記 563

在綫試讀
第1篇 基礎篇 第1章 緒論：從基因、基因組學到轉化醫學 ※ 基因（gene），DNA分子中的特定區段，遺傳學上是遺傳的基本單位或單元，含編碼一種RNA及（或）一種多肽的信息單位；分子生物學上是負載特定遺傳信息的DNA片段，結構包括DNA編碼序列，非編碼調節序列和內含子組成的DNA區域。 ※ 基因組（genome），指來自一個遺傳體係的一整套遺傳信息。 ※ 基因組學（genomics），即發展和應用DNA製圖、測序新技術及計算機程序，分析生命體全部基因組結構與功能。 ※ 基因組醫學（genomic medicine），即將基因組學知識應用於臨床醫學實踐的學科。 ※ 轉化醫學（translational medicine）或稱為轉化研究（translational research）的概念，是在2003年由美國EA. Zerhouni在NIH路綫圖計劃（NIH roadmap）中提齣的，它的核心是要將生物醫學基礎研究成果迅速有效的轉化為可在臨床實際應用的理論、技術、方法和藥物，即要在實驗室到病房（bench to bedside, BtoB）之間架起一條快速通道。 20世紀末到21世紀初生命科學研究發展到瞭“組學”時代。所謂“組學”，即研究細胞、組織或整個生物體內某種分子（DNA、RNA、蛋白質、聚糖、代謝物或其他分子）的所有組成內容的科學。在人類基因組計劃實施的短短幾年間，各種組學迅速在生命科學領域崛起，zui早齣現的是與DNA有關的基因組學，隨後又分彆齣現瞭蛋白質組學、代謝組學和糖組學等等。 然而這些組學的基礎多建立於生物化學與分子生物學。 一、迴顧20世紀生物化學 生物化學=生命的化學 1. 現代生物化學的起始 現代生物化學起始於法國拉瓦锡（Lavoisier）1783年提齣瞭動物體內呼吸燃燒的學說，推翻瞭燃素說。 瑞典捨勒1770年分離齣酒石酸，並涉及檸檬酸等研究（TAC中間物）；德國化學傢李比希（Liebig）1842年提齣新陳代謝學說；德國醫生霍佩-賽勒（Hoppe-Seyler）1877年首創 Biochemie（Biochmistry or Biological Chemistry），即生物化學；他的學生Miescher從膿細胞細胞核分離齣DNA；法國生理學傢貝爾納（Bernard）及其學生寇南（Kuhne）進行胰液對蛋白的消化，提齣胰酶（Trypsin）名詞；寇南的學生，美國留學生池廷登（Chittenden）從1882~1921年居於美國生理化學的領導地位。 此外，勒布、艾貝爾都是德國人或德國留學生，1914年前許多美國醫生到德國留學。 2. 20世紀後生化發展 英國：劍橋生化中心的霍普金斯（Hopkins）發現維生素和荷蘭人艾剋曼（Eijkman）共獲諾貝爾奬。 德國：費歇爾（E.Fischer）研究糖和嘌呤獲1902年諾貝爾奬；費歇爾（H.Fischer）因血紅素和葉綠素研究而獲諾貝爾奬；邁爾霍夫和英國赫爾因發現乳酸-糖原循環獲1922年諾貝爾奬。 美國：哈佛大學醫學院福林（Folin）和中國學生吳憲於1919~1922年間設計瞭血液分析的測量方法。 20世紀中葉即80年代30~40年間發展包括： （1）對蛋白質分析技術發展。 （2）鮑林（Pauling）提齣分子病名稱，並獲諾貝爾化學奬和和平奬。 （3）英國桑格（F.Sanger）1955年確定瞭牛胰島素結構，獲1958年諾貝爾奬，1980年又因設計測定DNA序列方法而獲諾貝爾奬。 （4）對DNA方麵的研究進展。 二、20世紀以來生物化學與分子生物學的發展 50年代發現DNA雙螺鏇——中心法則的基礎；60年代，遺傳密碼——生命起源和中心法則；70年代，重組DNA——基因工程、蛋白質工程；80年代分彆有Ribozyme——生命起源，逆轉錄——中心法則補充，結構生物學——分子拓撲學等發現；90年代，Prion發現和剋隆羊成功；進入21世紀，人類基因組計劃——後基因組（功能基因組）、蛋白質組全麵啓動、糖組和基因組醫學開始啓動並應用於臨床醫學研究。 1. 50年來對生命現象基本法則的挑戰和補充 （1）DNA雙螺鏇：發現瞭DNA三股螺鏇。 （2）中心法則：發現瞭逆轉錄和Prion。 （3）遺傳密碼通用性：單細胞生物及綫粒體例外；連續性：移碼、翻譯繞過、反式翻譯。 （4）一個基因一個蛋白質：不同讀框；Promoter多樣性；RNA剪接加工、編輯。 （5）生命體均含核酸：Prion。 （6）蛋白質一級結構決定空間結構：構象病（瘋牛病的Prion，Alzheimer病的？澱粉蛋白）。 （7）酶是蛋白質：生物催化劑還包括Ribozyme，Deaxyribozyme。 （8）兩種細胞類型（原核、真核）：archaea，無核環狀染色體，基因組介於原核、真核之間。 1）瘋牛病（牛海綿狀腦病、蛋白傳染粒子病）Prion。 2）構象病——蛋白質相聚引起構象改變緻病。 3）老年性癡呆，正常Tau蛋白——糖化，異常Tau蛋白——磷酸化，正常？澱粉蛋白——磷酸化，異常？澱粉蛋白——糖化。所以老年癡呆癥是否也是構象之病？ 2. 展望21世紀生化及分子生物學的發展 預計生化及分子生物學仍將是生命科學核心學科（分子醫學）；仍將包攬Nobel奬（還有神經生物學）；生命現象的基本法則還將不斷補充發展。主要發展如下： （1）完成人類基因組計劃，後基因組計劃：①基因功能；②基因調控。 （2）生物工程：①蛋白質工程——Motif Domain拼接，創造理想蛋白質；②酶工程——活性中心拼接，一酶多用；③糖工程——糖鏈糖基結構改造，影響分子識彆；④染色體工程——顯微切割；⑤基因工程；⑥細胞工程。 （3）結構生物學：生物大分子的三維結構，肽鏈摺疊規律三級結構預測，構象密碼。 （4）糖生物學：糖基功能，糖鏈功能，糖motif。 （5）分子神經生物學：感覺（嗅、味、聽）的分子機製，學習、記憶、夢幻的分子機製。 （6）信號網絡：信號通路圖取代代謝通路圖。 （7）與其他學科的交叉滲透：分子信息學、分子（細胞）通訊學、分子（細胞）社會學。 3. 基因組學 在近代生命科技史上，唯有以人類基因組計劃（HGP）為代錶的基因組計劃可以與物理學界的曼哈頓原子彈研製計劃和航空史上的阿波羅登月計劃相媲美。HGP旨在完成人類基因組23對染色體（22對正常染色體和X/Y性染色體）上14萬基因的作圖（遺傳圖與物理圖）和30億堿基的DNA全序列的測定。此計劃始於90年代初。HGP的提齣與順利實施，具有重要的理論意義和應用價值，將對生命科學的研究和人類對生命本質的認識帶來巨大的衝擊和深遠的影響，遠遠超過過去2000年以來所有科技成就對此的貢獻。在給傳統醫學生物學等基礎學科帶來深刻變革的同時，伴隨著技術革新和新成果的誕生，這種影響正逐步嚮藥物學、臨床醫學等應用領域滲透。毒副反應更小的重組胰島素和組織縴維蛋白溶酶原激活劑正分彆被內科醫生廣泛應用於糖尿病和心肌梗死的治療；外科醫生在決定對傢族性乳腺癌進行手術前要進行基因檢查；婦科醫生開始藉助羊水檢查以確定胎兒是否患有某種遺傳疾病。分子生物學和分子遺傳學與內、外、婦、兒等傳統學科不斷融閤、相互促進，業已形成新的學科——基因組醫學。 建立在人類基因組計劃和醫學實踐基礎上的基因組醫學，以疾病相關（或緻病）基因的篩選和剋隆為核心，將給疾病的預防、診斷、治療帶來深遠影響，將在21世紀的醫學發展進程中獨領風騷。通過基因型分析，可以對個體未來發生某種疾病的可能性作齣科學的判斷，及早采取個體化的預防措施，把疾病消滅在萌芽狀態，阻斷疾病嚮不可逆病理變化轉變，提高生活質量。疾病相關或緻病基因的篩選剋隆和功能研究，為從分子水平上闡明發病機製，找尋根治方法，治療某些“不治之癥”提供可能。針對錶型的傳統藥物治療學掩蓋瞭基因型和全基因組的個體差異，藥物療效高低不一，還不可避免地帶來瞭一係列毒副反應。藉助於基因組學知識，通過個體化的藥物治療方案，就能減低或消除毒副反應，提高療效。對於先天性生理缺陷的病人，在進行藥物治療的同時，希冀以基因治療從根本上徹底治療該疾病。此外，對疾病預後的判斷，不僅要依靠臨床經驗，更要找尋疾病的分子基礎，綜閤分析，纔能作齣準確判斷。 4. 蛋白質組學 基因組學和蛋白質組學的興起大大促進瞭從分子水平闡明生命現象及其相關的生理和病理過程。要對參與這些過程有關的基因功能和其調控機製研究清楚，不但要從核酸水平進行研究，更重要的是必須從蛋白質水平進行研究，能夠在蛋白質水平上進行大規模研究的蛋白質組技術正是進行這方麵研究工作的有力工具。蛋白質組技術可以研究蛋白質功能的很多方麵：①蛋白質的錶達豐度，在外界刺激和不同的生理和病理條件下，蛋白質的錶達會呈現齣豐度的不同，即有高豐度和低豐度之分；②翻譯後修飾、甲基化、糖基化、硫化、磷酸化等；③蛋白質在亞細胞結構上的定位；④蛋白質三維結構及其同形和異形生物大分子之間的相互作用與關係。作為一個新的研究領域，蛋白質組技術，已經應用於醫藥學中，用來研究生理、病理、毒理的機製以及藥物的研究開發。作為一種強有力的分子生物學工具，蛋白質組技術有其獨特的優勢。 蛋白質組學是高通量同時研究一個細胞、有機體或生物體液中的全部蛋白的一係列技術方法，它們包括蛋白質樣品的準備、二維凝膠電泳（2-dimensional electrophoresis，2DE技術），圖像分析、分離蛋白的鑒定（mass spectrum質譜技術，MS技術），數據庫檢索等。蛋白質組學的核心技術是2DE和MS，前者進行蛋白質的分離，後者用於蛋白質的鑒定。2DE的齣現使得對蛋白質混閤物的分離達到高重復性和高分辨率，使得對多個樣本的定量和定性分析成為可能。90年代初，ESI（electrospray ionization）和MALDI（matrix assisted laser desorption/ionization）的齣現，使質譜成為蛋白質組學中不可缺少的技術工具。近年來基質輔助激光解吸附電離飛行時間質譜（matrix-as-sisted laser desorption/ionization-time of flight massspectrometry，MALDI-TOF-MS）、電噴霧電離串聯質譜（electrospray ionization tandem mass spectrometry；FSI-MS/MS），取代瞭速度較慢、靈敏度不高的EDMAN化學降解法，用於高通量分析和鑒定2DE分離的蛋白質。 除瞭以上幾種核心技術外，還有抗體和蛋白質序列芯片，多維色譜和多維毛細管電泳，生物分子相互作用分析技術（biomolecular interaction analysis，BIA），BIA主要利用等離子錶麵共振技術（surfaceplasmon resonance，SPR）來研究生物大分子間相互作用。 蛋白質組學為人類疾病的病理機理提供瞭一個更好的解釋。通過蛋白質組學方法對健康組織或患病組織的不同水平的基因錶達的分析研究的重要性如同於基因組水平的突變和多態性的檢測，而且它們對設計閤理性的治療方案更有價值。應用蛋白質組學技術，對健康和疾病機體組織和體液的蛋白質分布特殊性研究是分子診斷學的基礎。蛋白質組學閤成在未來醫學上將起著重要的作用，它獨具一格地把診斷學和治療學結閤起來。 盡管有關識彆診斷，預後或治療的標記物或異常抗原的應用的研究是zui重要的，但關於次要的緻癌作用的分子學和進程正被日益重視。目前使用的大多數癌腫標記物是從蛋白質的基礎研究中識彆的，從骨髓瘤病人中識彆的一種1800S的異常尿沉澱物（本周氏蛋白）是由腫瘤産生的抵抗上皮癌細胞的特異性抗體。通過細胞遺傳學或突變檢驗檢測到的Gentio標記物目前亦正進入臨床實驗階段，但在緻癌作用、診斷及預後方麵的某些變化很可能是至關重要的，正如原癌基因異常錶達可能與明確的遺傳性疾病無關。與癌腫相關的蛋白質，利用多種抗體可以同時存在的特性，使數個蛋白質聯成一個網絡。與已知癌腫相關聯的許多蛋白質異常糖基化作用已被描述，蛋白質組學的基礎研究在理論上被賦予特色，如翻譯後修飾，盡管許多工作仍需要去做來評估它們的臨床意義。 心功能障礙的發病機製仍很不清楚，但對心髒病和心功能不全的所有蛋白質錶達的特徵性變化的蛋白質組學基礎研究，可以提供與心功能障礙有關的細胞機製的新進展，包括新的診斷學標記物和治療的時機。聯閤人類心髒蛋白質雙嚮電泳數據庫已建立，而且幾百種心髒蛋白質已被識彆。 5. 糖生物學和糖組學 糖生物學是20世紀80年代興起的一門生命科學的前沿學科，繼後基因組學蛋白質組學之後，已發展成為專門的學科——糖組學。50%以上的蛋白質都是糖蛋白，糖的多樣化功能在生命科學中具有重要意義。因此還需要我們去探索、研究和發現。 廣義來說，糖生物學可定義為研究自然界廣泛分布的糖類（糖鏈或聚糖）的結構、生物閤成及生物學功能的一門學科。它是生物醫學各學科中在基礎研究、生物醫學和生物技術方麵發展較快的一個學科。事實上，已有好幾個生物技術、製藥、實驗器材供應公司對此領域作瞭巨額投資。此領域包括從糖類的化學和修飾聚糖的酶學，到聚糖在復雜生物係統裏的功能，以及對聚糖進行各種加工處理的技術。糖生物學的研究不僅包括糖類命名、生物閤成、結構、化 [按需印刷] 醫學生物化學與分子生物學（第3版） 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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