華西醫(yī)學分子生物學研究體系演講人：日期:CONTENTS目錄01學科基礎(chǔ)概念02關(guān)鍵技術(shù)方法03疾病分子機制04前沿研究進展05臨床應(yīng)用場景06教學科研體系01學科基礎(chǔ)概念分子生物學學科定義分子生物學在生命科學中的地位當前生命科學中發(fā)展最快并正在與其它學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領(lǐng)域。03從分子水平研究生命本質(zhì)，是新興的邊緣學科。02分子生物學學科特點分子生物學研究內(nèi)容以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象。01醫(yī)學應(yīng)用核心理論基因表達與調(diào)控研究基因如何通過轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程控制蛋白質(zhì)合成，并探討基因表達調(diào)控機制。01細胞信號傳導(dǎo)研究細胞內(nèi)外信號傳遞的分子機制，包括信號分子、受體、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等。02分子診斷與治療利用分子生物學技術(shù)，如PCR、基因芯片等，進行疾病診斷與基因治療。03華西特色發(fā)展歷程華西醫(yī)學在分子生物學領(lǐng)域的研究始于上世紀中葉，經(jīng)歷了從無到有、從小到大的發(fā)展歷程。學科創(chuàng)建與早期發(fā)展學科特色與優(yōu)勢學科交叉與融合華西醫(yī)學在分子生物學領(lǐng)域形成了獨具特色的研究方向和優(yōu)勢，如基因調(diào)控與疾病、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。華西醫(yī)學注重分子生物學與其他學科的交叉與融合，推動了生物醫(yī)學的快速發(fā)展。02關(guān)鍵技術(shù)方法基因編輯技術(shù)應(yīng)用通過CRISPR/Cas9系統(tǒng)對基因進行精確的編輯和修飾，實現(xiàn)對基因組的定向改造。CRISPR/Cas9技術(shù)利用轉(zhuǎn)錄激活樣因子核酸酶（TALEN）對特定基因進行定點編輯，實現(xiàn)基因敲除、插入和替換等操作。在基因治療、遺傳病研究、農(nóng)業(yè)育種等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。TALEN技術(shù)利用鋅指核酸酶（ZFN）對基因進行定點編輯，具有高效、精確和可控性等優(yōu)點。ZFN技術(shù)01020403基因編輯技術(shù)的應(yīng)用場景通過聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）擴增目的DNA片段，實現(xiàn)對特定基因的快速檢測和分析。PCR技術(shù)包括Sanger測序和下一代測序（NGS）技術(shù)，用于基因序列的測定和分析，為基因編輯提供精確的指導(dǎo)。測序技術(shù)利用基因芯片對大量基因進行高通量檢測，實現(xiàn)基因表達譜、基因型等信息的快速獲取?；蛐酒夹g(shù)010302分子檢測技術(shù)體系在疾病診斷、藥物篩選、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。分子檢測技術(shù)的應(yīng)用場景04蛋白質(zhì)相互作用解析酵母雙雜交技術(shù)利用酵母雙雜交系統(tǒng)研究蛋白質(zhì)之間的相互作用，具有靈敏度高、操作簡便等優(yōu)點。免疫共沉淀技術(shù)通過特異性抗體與蛋白質(zhì)結(jié)合，將目標蛋白質(zhì)及其相互作用的蛋白質(zhì)一起沉淀下來，進而研究它們之間的相互作用。蛋白質(zhì)芯片技術(shù)將多種蛋白質(zhì)固定在芯片上，用于檢測與特定蛋白質(zhì)相互作用的蛋白質(zhì)，實現(xiàn)高通量篩選。蛋白質(zhì)相互作用解析的應(yīng)用場景在蛋白質(zhì)功能研究、藥物研發(fā)、疾病治療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。03疾病分子機制腫瘤發(fā)生信號通路生長因子信號通路生長因子及其受體在腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用，其異常激活或失活可導(dǎo)致細胞增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等惡性表型。01細胞周期調(diào)控細胞周期調(diào)控機制的破壞是腫瘤發(fā)生的重要原因之一，包括細胞周期蛋白、CDK激酶、細胞周期抑制因子等分子的異常表達或功能失調(diào)。02Wnt信號通路Wnt信號通路在細胞增殖、分化、凋亡等過程中發(fā)揮重要作用，其異常激活與多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。03PI3K/Akt信號通路PI3K/Akt信號通路在調(diào)節(jié)細胞生長、增殖、凋亡和代謝等方面發(fā)揮重要作用，其異常激活可導(dǎo)致細胞惡性轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生。04基因連鎖分析基因突變篩查利用遺傳標記（如RFLP、SNP等）在家系中進行連鎖分析，確定遺傳病基因在染色體上的大致位置。在已知遺傳病基因的大致位置后，對相關(guān)區(qū)域的基因進行突變篩查，確定具體的致病基因和突變類型。遺傳病基因定位基因組測序利用高通量測序技術(shù)對整個基因組進行測序，結(jié)合生物信息學分析，快速定位遺傳病基因。功能基因組學研究通過基因表達譜、蛋白質(zhì)相互作用等技術(shù)，研究基因的功能和調(diào)控機制，為遺傳病的診斷和治療提供新的思路。感染性疾病分子診斷病原體基因檢測病原體分離培養(yǎng)血清學檢測分子分型技術(shù)利用PCR、熒光原位雜交等技術(shù)，直接檢測病原體基因，快速準確地診斷感染性疾病。通過檢測特異性抗體或抗原，診斷感染性疾病，包括ELISA、免疫熒光等方法。在細胞或組織中分離培養(yǎng)出病原體，進行鑒定和藥物敏感性試驗，為臨床治療提供可靠依據(jù)。通過對病原體進行分子分型，了解病原體的遺傳特征和變異情況，為疫情監(jiān)測和防控提供重要信息。04前沿研究進展單細胞測序技術(shù)高通量單細胞測序利用高通量測序技術(shù)，對單個細胞進行基因組、轉(zhuǎn)錄組、表觀組等多組學分析，解析細胞異質(zhì)性。單細胞多組學分析單細胞測序在疾病研究中的應(yīng)用結(jié)合單細胞測序數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析基因表達、變異、表觀遺傳等調(diào)控機制，揭示細胞命運決定。通過對疾病相關(guān)細胞的單細胞測序，發(fā)現(xiàn)疾病發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵基因和通路，為精準醫(yī)療提供基礎(chǔ)。123表觀遺傳調(diào)控突破揭示DNA甲基化在基因表達調(diào)控、細胞分化、疾病發(fā)生等過程中的作用，為表觀遺傳治療提供潛在靶點。DNA甲基化研究組蛋白修飾研究非編碼RNA調(diào)控探究組蛋白乙酰化、甲基化等修飾對基因表達的影響，以及這些修飾在細胞生物學過程中的作用機制。發(fā)現(xiàn)非編碼RNA在表觀遺傳調(diào)控中的關(guān)鍵作用，如microRNA、lncRNA等通過調(diào)控基因表達影響細胞功能。基因治療臨床轉(zhuǎn)化如CRISPR-Cas9等基因編輯技術(shù)，為基因治療提供了精確、高效的基因修飾手段，推動了基因治療的臨床應(yīng)用?；蚓庉嫾夹g(shù)研究安全、高效的基因載體和遞送系統(tǒng)，如病毒載體、脂質(zhì)體、納米顆粒等，以實現(xiàn)基因在體內(nèi)的穩(wěn)定表達和靶向遞送?；蜉d體與遞送系統(tǒng)針對不同疾病，設(shè)計合理的基因治療策略，開展基因治療臨床試驗，評估基因治療的安全性和有效性?；蛑委煵呗耘c臨床試驗05臨床應(yīng)用場景通過基因組學技術(shù)，研究患者基因變異與藥物代謝、療效和毒性的關(guān)系，為個體化用藥提供科學依據(jù)。精準用藥指導(dǎo)系統(tǒng)基于基因組學開展藥物代謝酶基因型檢測，預(yù)測患者對不同藥物的代謝速率和敏感性，指導(dǎo)臨床用藥劑量和方案。藥物代謝酶基因型檢測通過大規(guī)模基因組關(guān)聯(lián)研究，發(fā)現(xiàn)藥物反應(yīng)相關(guān)的基因變異，為新藥研發(fā)和臨床用藥提供指導(dǎo)。藥物基因組學研究分子分型診斷標準基因突變檢測利用分子生物學技術(shù)，檢測患者體內(nèi)腫瘤等疾病的基因突變，為分子分型提供重要依據(jù)。01基因表達譜分析通過基因表達譜技術(shù)，分析患者體內(nèi)基因表達水平的變化，輔助疾病診斷和分型。02蛋白質(zhì)組學技術(shù)結(jié)合蛋白質(zhì)組學技術(shù)，研究疾病相關(guān)蛋白質(zhì)的表達和功能，為分子分型提供更加全面的信息。03運用高通量篩選技術(shù)，發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)的生物靶點，并進行實驗驗證，確定其生物學功能和作用機制。生物靶點篩選模型靶點發(fā)現(xiàn)與驗證通過分子對接、虛擬篩選等技術(shù)，研究藥物與靶點之間的相互作用，篩選出具有潛在治療效果的藥物分子。靶點-藥物相互作用研究將經(jīng)過驗證的生物靶點轉(zhuǎn)化為臨床診斷、治療和預(yù)防的靶點，為新藥研發(fā)和臨床應(yīng)用提供有力支持。靶點臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化06教學科研體系實驗教學平臺建設(shè)分子生物學實驗室蛋白質(zhì)組學實驗平臺基因組學實驗平臺分子生物學教學示范中心提供基礎(chǔ)分子生物學實驗教學，包括DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物大分子的提取、純化和檢測。提供高通量測序、基因芯片等基因組學研究技術(shù)，滿足復(fù)雜疾病基因篩選和解析需求。配備質(zhì)譜儀等大型設(shè)備，進行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和相互作用研究。整合優(yōu)質(zhì)教學資源，提供系統(tǒng)課程、實驗操作和科研訓(xùn)練?？蒲修D(zhuǎn)化路徑設(shè)計基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究結(jié)合鼓勵從分子機制出發(fā)，探索疾病的診斷和治療新方法。02040301跨學科合作與成果轉(zhuǎn)化加強與其他學科的合作，推動分子生物學技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用?？蒲谐晒R床轉(zhuǎn)化促進實驗室研究成果向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化，推動醫(yī)學進步?？蒲谐晒u估與激勵機制建立科學的評估體系，激勵科研人員的積極性