醫(yī)學(xué)科研方法學(xué)主講：信洪武“楚天學(xué)者”特聘教授

馬兆武博士郵箱：hongwu_xin@126.com

mazw@長(zhǎng)江大學(xué)醫(yī)學(xué)院《醫(yī)學(xué)科研方法學(xué)》

一、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)1.基因發(fā)展史——追溯生命的源泉

2.

細(xì)胞與分子生物學(xué)魚，蠑螈，龜，雞，豬，牛，兔，及人胚胎發(fā)育過(guò)程圖基因發(fā)展史——引子1859年達(dá)爾文1865年孟德爾1909年摩爾根1953年沃森和克里克2001年六國(guó)基因發(fā)展史——追溯生命的源泉1.達(dá)爾文時(shí)代明星——你認(rèn)識(shí)嗎？2.孟德爾時(shí)代——遺傳因子學(xué)說(shuō)3.摩爾根時(shí)代——基因是化學(xué)實(shí)體果蠅里的宇宙——摩爾根與現(xiàn)代遺傳學(xué)基因連鎖和互換基因是化學(xué)實(shí)體，以念珠狀直線排列在染色體上1910年，摩爾根以果蠅做材料,研究性狀的遺傳方式,得出連鎖交換定律,證明基因在染色體上呈直線排列；“三位一體學(xué)說(shuō)”:Morgan及他的學(xué)生的著作《基因論》中首次把基因的概念歸納為“三位一體學(xué)說(shuō)”

,認(rèn)為:基因是功能單位/突變單位/重組單位

三位一體學(xué)說(shuō)4.分子生物學(xué)時(shí)代1953年4月25日《自然》雜志發(fā)表了沃森與克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)假說(shuō)的不到1000字短文《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的一個(gè)結(jié)構(gòu)模型》，并配有威爾金斯和弗蘭克林的兩篇文章，以支持沃森和克里克的假說(shuō)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著生物科學(xué)進(jìn)入分子生物學(xué)時(shí)代《自然》1953年4月發(fā)表研究論文DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1962年，威爾金斯、克里克、沃森獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。還有一位幕后女英雄富蘭克林(RosalindElsieFranklin，1920-1958)，因?yàn)殚L(zhǎng)期接觸X射線，患癌癥過(guò)早地逝世。5.基因組時(shí)代1985年，美國(guó)提出人類基因組計(jì)劃，1990年啟動(dòng)，預(yù)計(jì)15年，30億美元，揭開30億個(gè)堿基對(duì)的秘密。2001年，人類基因組計(jì)劃基本完成，極大推動(dòng)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等發(fā)展。

2001年人類基因組計(jì)劃初步完成2014年Nature發(fā)布人類蛋白質(zhì)組草圖基因信息化爆炸式增長(zhǎng)目前，生物技術(shù)驅(qū)動(dòng)1/3世界經(jīng)濟(jì)，整個(gè)世界都在圍繞DNA發(fā)展。未來(lái)趨勢(shì)：口水——測(cè)序——數(shù)據(jù)分析——存在哪些潛在疾病、自己的基因背景、健康指數(shù)等信息?；蛟S在2020年，你拿一個(gè)小機(jī)器晃一晃說(shuō)：“我現(xiàn)在需要找到一個(gè)摯愛，我希望他健康、漂亮、善良，會(huì)對(duì)孩子好?！痹摍C(jī)器引導(dǎo)你在人群中走，直到尋找到你喜歡的人。小結(jié)1859年達(dá)爾文提出進(jìn)化論1865年孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律（分離/自由組合定律）1909年摩爾根遺傳學(xué)第三定律（連鎖互換定律）1953年沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型2001年人類基因組計(jì)劃完成26

2.

細(xì)胞與分子生物學(xué)2.1什么是細(xì)胞？2.2細(xì)胞的生命活動(dòng)

27簡(jiǎn)單有機(jī)小分子的產(chǎn)生生物大分子的形成細(xì)胞的出現(xiàn)28構(gòu)成細(xì)胞的三大要素一套完整的代謝系統(tǒng)獨(dú)立生存一套遺傳信息繁殖膜包圍1.以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜（質(zhì)膜）和細(xì)胞內(nèi)由膜包裹的細(xì)胞器，如線粒體、高爾基復(fù)合體、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、過(guò)氧化物體和核被膜等。2.以核酸和蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)包括由DNA或RNA與蛋白質(zhì)組成的顆粒狀和纖維狀的結(jié)構(gòu)，如染色質(zhì)、核仁、核糖體。3.以特異蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)由蛋白質(zhì)組裝形成的微管、微絲、中等纖維、微梁網(wǎng)格，以及無(wú)定形的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和核基質(zhì)。真核細(xì)胞三大基本結(jié)構(gòu)體系30細(xì)胞培養(yǎng)(cellculture)知識(shí)應(yīng)用人體受感染的部位為什么會(huì)產(chǎn)生膿或痰？1.吞噬細(xì)胞吞噬感染或炎癥部位的異物或自體物，形成大量次級(jí)溶酶體。2.由于大量次級(jí)溶酶體的水解反應(yīng),

使過(guò)強(qiáng)的酸性水解產(chǎn)物釋出,

胞質(zhì)pH下降，加之溶酶體酶在胞質(zhì)中也可發(fā)生作用而自溶,

從而成為膿或痰。3.雖然其它細(xì)胞內(nèi)也有溶酶體，但其水解反應(yīng)弱得多，不會(huì)產(chǎn)生膿或痰。GünterBlobelTheNobelPrizeinPhysiologyor

Medicine1999"forthediscoverythatproteinshaveintrinsicsignalsthatgoverntheirtransportandlocalizationinthecell"TheSignalHypothesis

（信號(hào)假說(shuō)）Proteinsynthesis信號(hào)肽(signalpeptide)信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)移位子(translocon)信號(hào)識(shí)別顆粒受體(SRP-R)對(duì)接蛋白(dockingprotein)信號(hào)肽(signalpeptide):新生的分泌性蛋白質(zhì)多肽鏈N端的一段特殊的氨基酸序列，是指導(dǎo)蛋白質(zhì)在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的決定因素，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后常被切除。信號(hào)識(shí)別顆粒(signalrecognitionparticle,SRP):位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，識(shí)別信號(hào)肽。信號(hào)識(shí)別顆粒受體(SRP-R):又稱對(duì)接蛋白(dockingprotein)，位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上，與SRP結(jié)合。移位子(translocon):

位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的蛋白復(fù)合體，是蛋白質(zhì)穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的通道。信號(hào)肽酶(signalpeptidase):特異性的將信號(hào)肽從多肽鏈上切除。信號(hào)肽(signalpeptide):新生的分泌性蛋白質(zhì)多肽鏈N端的一段特殊的氨基酸序列，是指導(dǎo)蛋白質(zhì)在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的決定因素，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后常被切除。信號(hào)識(shí)別顆粒(signalrecognitionparticle,SRP):位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，識(shí)別信號(hào)肽。信號(hào)識(shí)別顆粒受體(SRP-R):又稱對(duì)接蛋白(dockingprotein)，位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上，與SRP結(jié)合。移位子(translocon):

位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的蛋白復(fù)合體，是蛋白質(zhì)穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的通道。信號(hào)肽酶(signalpeptidase):特異性的將信號(hào)肽從多肽鏈上切除。信號(hào)識(shí)別顆粒3′移位子(translocon)信號(hào)識(shí)別顆粒受體(SRP-R)25′3′信號(hào)肽(signalpeptide)1小亞基大亞基Proteinsynthesis內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)5′3′內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)213Proteinsynthesis5′3′2134Proteinsynthesis內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)5′3′信號(hào)肽酶(signalpeptidase)21345Proteinsynthesis內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)5′3′213456Proteinsynthesis內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)5′2134567Proteinsynthesis內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔細(xì)胞質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)α-螺旋β-折疊Proteinfolding（1）多肽鏈的折疊（2）二硫鍵的形成核糖體mRNA內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔多肽鏈分子伴侶結(jié)合Proteinfolding正確折疊分子伴侶解離未正確折疊分子伴侶仍結(jié)合降解膜泡運(yùn)輸多肽鏈的折疊Proteinfolding細(xì)胞的生命活動(dòng)：細(xì)胞分裂與周期◆流式細(xì)胞儀測(cè)定法(FlowCytome