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第一章 基因表达调控1

第一节 概述1

第二节 原核生物基因表达调控1

一、转录起始调控2

二、原核生物的转录后调控9

三、DNA重排对基因表达的调控13

第三节 真核生物基因表达调控13

一、真核生物基因表达调控的特点13

二、染色质结构与基因表达14

三、DNA甲基化与基因活性的调控16

四、转录水平的调控18

五、翻译水平的调控23

参考文献26

第二章 细胞增殖、分化与细胞凋亡的分子机制28

第一节 细胞增殖28

一、细胞周期28

二、细胞周期的调控33

第二节 细胞分化34

一、细胞分化35

二、细胞分化的基因调控机制37

三、干细胞分化39

第三节 细胞凋亡43

一、细胞凋亡45

二、细胞凋亡的信号转导途经46

参考文献52

第三章 基因工程53

第一节 概述53

一、基因工程的基本概念53

二、基因工程的发展历史54

三、基因工程的应用55

第二节 基因工程中常用的工具酶56

一、限制性核酸内切酶56

二、DNA连接酶59

三、其他用于DNA重组的工具酶59

第三节 基因工程中的载体60

一、质粒载体60

二、噬菌体载体63

三、原核表达载体66

四、真核表达载体68

第四节 目的基因的获取69

一、从基因文库中筛选69

二、cDNA的合成和克隆70

三、化学法合成目的基因70

第五节 重组体的构建、导入与筛选71

一、DNA的连接71

二、重组体的导入75

三、重组体克隆的筛选与鉴定76

第六节 克隆基因的表达78

一、外源基因在大肠埃希菌体系中的表达78

二、外源基因在真核细胞中的表达81

参考文献82

第四章 细胞信号转导与分子机制83

第一节 细胞通讯83

一、细胞间隙连接83

二、膜表面分子的直接通讯84

三、化学通讯85

第二节 细胞信号转导的分子基础85

一、细胞间的信号转导分子85

二、细胞膜的信号转导分子86

三、细胞内重要的信号转导分子91

四、信号转导分子的作用机制101

五、信号转导分子的作用特点102

第三节 受体介导的信号转导途径105

一、细胞内受体介导的信号转导途径105

二、细胞膜受体介导的信号转导途径106

第四节 细胞信号转导的相互联系113

一、细胞信号转导途径之间的联系113

二、影响细胞信号转导的因素114

第五节 细胞代谢异常影响信号转导的基本机制114

一、信号转导异常的概念114

二、引起细胞信号转导异常的因素114

三、信号转导异常发生的机制115

四、信号转导异常的后果115

五、信息转导异常疾病发生的种类115

参考文献116

第五章 分子杂交117

第一节 分子杂交概论117

一、分子杂交技术的发展简史及展望117

二、分子杂交的基本原理118

三、分子杂交的基本方法123

四、分子杂交的基本类型130

第二节 Southern印迹杂交133

一、实验原理133

二、实验方法133

三、实验结果137

四、注意事项137

第三节 Northern印迹杂交137

一、实验原理137

二、实验方法137

第四节 Western印迹杂交139

一、蛋白质样品的制备139

二、蛋白质样品的定量140

三、蛋白质样品的分离140

四、蛋白质样品的转移141

五、蛋白质样品的检测142

六、注意事项143

第五节 几种常用的分子杂交新技术143

一、地高辛原位杂交技术143

二、荧光原位杂交技术144

三、抑制消减杂交技术144

四、辐射性杂交技术144

五、反义核酸分子杂交技术145

六、基因芯片固相分子杂交技术145

参考文献146

第六章 基因诊断与基因治疗147

第一节 基因诊断147

一、基因诊断的概念147

二、基因诊断的特点147

三、基因诊断的对象147

四、基因诊断的方法147

五、基因诊断的应用150

第二节 基因治疗151

一、基因治疗的概念151

二、基因治疗的策略151

三、基因治疗的基本程序153

四、基因治疗中的病毒载体155

五、基因治疗的靶向157

六、基因治疗的现状与展望158

参考文献158

第七章 生物酶工程160

第一节 克隆酶160

一、酶基因的克隆160

二、酶的异源表达164

第二节 突变酶168

一、酶的定点突变168

二、酶分子定向进化169

第三节 杂合酶175

一、杂合酶的构建策略175

二、杂合酶的制备方法180

三、杂合酶的应用180

参考文献181

第八章 转基因动物183

第一节 转基因动物研究简史及其技术原理183

一、转基因动物研究简史183

二、转基因动物技术原理184

第二节 转基因动物表达载体的设计185

第三节 转基因动物制作的方法186

一、DNA显微注射法187

二、逆转录病毒载体法和慢病毒载体法189

三、胚胎干细胞法194

四、体细胞核移植法196

五、精子载体法197

六、YAC和BAC介导的基因转移199

第四节 转入基因的整合、表达及转基因动物的鉴定200

一、外源基因导入后的存在方式200

二、外源基因导入后的表达200

三、转基因动物的鉴定200

第五节 转基因动物在医学上的应用201

一、人类疾病及遗传病的转基因动物模型研究201

二、利用转基因动物作为生物反应器生产药用蛋白205

三、利用转基因动物生产可供人体移植用的器官206

第六节 转基因动物研究存在的问题207

一、技术方面的问题207

二、伦理学方面的问题208

参考文献208

第九章 蛋白质组学209

第一节 概述209

一、蛋白质组学研究的背景与历史209

二、蛋白质组学的研究内容210

三、蛋白质组学研究面临的挑战211

第二节 蛋白质组学研究的工具212

一、蛋白质的分离技术213

二、蛋白质鉴定策略216

三、蛋白质组学与生物信息学219

四、蛋白质组学中的定量方法220

五、蛋白质相互作用研究技术222

第三节 蛋白质组学在医药学领域中的应用226

参考文献227

第十章 衰老的分子机制229

第一节 衰老的机制与特征229

一、衰老的概念229

二、衰老的机制229

三、衰老的特征237

第二节 衰老的分子机制239

一、衰老与基因239

二、衰老与细胞凋亡241

三、DNA与衰老245

四、线粒体DNA与衰老248

参考文献250

实验一 RT-PCR方法检测HL-60细胞中bax mRNA表达251

一、总RNA提取及其定量251

二、逆转录合成cDNA第一链252

三、PCR反应253

四、电泳254

五、注意事项254

六、实验准备254

七、需购置的RT-PCR材料255

实验二 GAPDH基因的获得、连接到T载体形成重组质粒256

一、GAPDH基因的获得256

二、目的基因连接到pGM-T载体256

实验三 大肠埃希菌DH5α感受态细胞的制备及转化、筛选258

一、大肠埃希菌感受态细胞的制备258

二、重组DNA的转化及蓝白斑筛选258

三、重组质粒的质粒鉴定258

实验四 Western blot检测蛋白表达260

一、操作步骤260

二、试剂配制262