细胞生物学

刘绪

目录

  • 1 第一章  绪论
    • 1.1 第一节  细胞生物学概述
      • 1.1.1 一、细胞生物学的概念与研究内容
      • 1.1.2 二、细胞生物学在生命科学中的地位及与其他学科的关系
    • 1.2 第二节  细胞生物学的形成与发展趋势
      • 1.2.1 一、细胞的发现与细胞学说的创立
      • 1.2.2 二、细胞学的经典时期
      • 1.2.3 三、实验细胞学时期
      • 1.2.4 四、细胞生物学的形成和发展
      • 1.2.5 五、细胞生物学的发展趋势
    • 1.3 第三节  细胞生物学与医学
      • 1.3.1 一、细胞生物学与医学的关系
      • 1.3.2 二、细胞生物学的主要研究领域与医学意义
    • 1.4 本章小结
  • 2 第二章  细胞的概念与分子基础
    • 2.1 第一节  细胞的基本概念
      • 2.1.1 一、细胞的种类
      • 2.1.2 二、原核细胞
      • 2.1.3 三、真核细胞
      • 2.1.4 四、细胞的寄生体——病毒
    • 2.2 第二节  细胞的分子基础
      • 2.2.1 一、生物小分子
      • 2.2.2 二、生物大分子
    • 2.3 第三节  细胞的起源与进化（自学）
      • 2.3.1 一、原始细胞的形成
      • 2.3.2 二、原核细胞向真核细胞的演化
      • 2.3.3 三、单细胞生物向多细胞生物的进化
    • 2.4 本章小结
  • 3 第三章  细胞生物学研究方法
    • 3.1 第一节  显微镜技术
      • 3.1.1 一、光学显微镜技术
      • 3.1.2 二、电子显微镜技术
      • 3.1.3 三、其他显微技术
    • 3.2 第二节  细胞的分离和培养
      • 3.2.1 一、不同类型细胞的分离
      • 3.2.2 二、细胞培养
    • 3.3 第三节  细胞组分的分离和纯化技术
      • 3.3.1 一、细胞裂解
      • 3.3.2 二、细胞器及细胞组分的分级分离
      • 3.3.3 三、蛋白质的分离与鉴定
      • 3.3.4 四、核酸的分离纯化与定
    • 3.4 第四节  细胞化学和细胞内分子示踪技术
      • 3.4.1 一、细胞化学技术
      • 3.4.2 二、免疫细胞化学技术
      • 3.4.3 三、放射自显影技术
      • 3.4.4 四、活细胞内分子示踪
    • 3.5 第五节  细胞功能基因组学研究技术
      • 3.5.1 一、基因表达的定量分析
      • 3.5.2 二、基因表达的上调和下调技术
      • 3.5.3 三、蛋白质相互作用的研究技术
      • 3.5.4 四、蛋白质与核酸相互作用的研究技术
      • 3.5.5 五、生物芯片技术
      • 3.5.6 六、蛋白质组学技术
      • 3.5.7 七、高通量测序技术
      • 3.5.8 八、单细胞测序技术
      • 3.5.9 九、模式动物个体水平的基因操作技术
    • 3.6 本章小结
  • 4 第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
    • 4.1 第一节  细胞膜的化学组成与生物学特性
      • 4.1.1 一、细胞膜的化学组成
      • 4.1.2 二、细胞膜的生物学特性
      • 4.1.3 三、细胞膜的分子结构模型
    • 4.2 第二节  小分子物质和离子的穿膜运输
      • 4.2.1 一、细胞膜的选择通透性和简单扩散
      • 4.2.2 二、膜运输蛋白介导的穿膜运输
        • 4.2.2.1 ABC转运体
    • 4.3 第三节  大分子和颗粒物质的穿膜运输
      • 4.3.1 一、胞吞作用
      • 4.3.2 二、胞吐作用
    • 4.4 第四节  细胞膜异常与疾病
      • 4.4.1 一、载体蛋白异常与疾病
      • 4.4.2 二、ABC转运体蛋白异常与疾病
      • 4.4.3 三、膜受体异常与疾病
    • 4.5 本章小结
  • 5 第五章  细胞的内膜系统与囊泡转运
    • 5.1 第一节  内质网
      • 5.1.1 一、内质网的形态结构与类型
      • 5.1.2 二、内质网的化学组成
      • 5.1.3 三、内质网的功能
    • 5.2 第二节  高尔基复合体
      • 5.2.1 一、高尔基复合体的形态结构
      • 5.2.2 二、高尔基复合体的化学组成
      • 5.2.3 三、高尔基复合体的功能
    • 5.3 第三节  溶酶体
      • 5.3.1 一、溶酶体的形态结构和化学组成
      • 5.3.2 二、溶酶体的形成与成熟过程
      • 5.3.3 三、溶酶体的类型
      • 5.3.4 四、溶酶体的功能
    • 5.4 第四节  过氧化物酶体
      • 5.4.1 一、过氧化物酶体的基本理化特征
      • 5.4.2 二、过氧化物酶体的功能
      • 5.4.3 三、过氧化物酶体的发生
    • 5.5 第五节  囊泡与囊泡转运
      • 5.5.1 一、囊泡在胞内蛋白质运输中的作用
      • 5.5.2 二、囊泡的类型与来源
      • 5.5.3 三、囊泡转运
    • 5.6 第六节  细胞内膜系统与医学的关系
      • 5.6.1 一、内质网的病理变化
      • 5.6.2 二、高尔基复合体的病理形态变化
      • 5.6.3 三、溶酶体与疾病
      • 5.6.4 四、过氧化物酶体与疾病
      • 5.6.5 五、囊泡转运与疾病
    • 5.7 本章小结
  • 6 第七章  细胞骨架与细胞的运动
    • 6.1 第一节  微管
      • 6.1.1 一、微管蛋白与微管的结构
      • 6.1.2 二、微管结合蛋白
      • 6.1.3 三、微管的装配与动力学
      • 6.1.4 四、微管的功能
    • 6.2 第二节  微丝
      • 6.2.1 一、肌动蛋白与微丝的结构
      • 6.2.2 二、微丝结合蛋白及其功能
      • 6.2.3 三、微丝的装配机制
      • 6.2.4 四、微丝的功能
    • 6.3 第三节  中间纤维
      • 6.3.1 一、中间纤维的结构和类型
      • 6.3.2 二、中间纤维的装配和调节
      • 6.3.3 三、中间纤维的功能
    • 6.4 第四节  细胞的运动
      • 6.4.1 一、微管与细胞运动
      • 6.4.2 二、微丝与细胞运动
      • 6.4.3 三、细胞运动的调节机制
    • 6.5 第五节  细胞骨架与疾病
      • 6.5.1 一、细胞骨架与肿瘤
      • 6.5.2 二、细胞骨架蛋白与神经系统疾病
      • 6.5.3 三、细胞骨架与遗传性疾病
    • 6.6 本章小结
  • 7 第八章  细胞核
    • 7.1 第一节  核膜
      • 7.1.1 一、核膜的化学组成
      • 7.1.2 二、核膜的结构
      • 7.1.3 三、核膜的功能
    • 7.2 第二节  染色质与染色体
      • 7.2.1 一、染色质的组成成分
      • 7.2.2 二、常染色质与异染色质
      • 7.2.3 三、染色质组装形成染色体
      • 7.2.4 四、染色体的形态结构
      • 7.2.5 五、核型与带型
    • 7.3 第三节  核仁
      • 7.3.1 一、核仁的主要成分
      • 7.3.2 二、核仁的结构
      • 7.3.3 三、核仁的功能
      • 7.3.4 四、核仁周期
    • 7.4 第四节  核基质
      • 7.4.1 一、核基质的组成成分与形态结构
      • 7.4.2 二、核基质的功能
    • 7.5 第五节  细胞核的功能
      • 7.5.1 一、遗传信息的贮存和复制
      • 7.5.2 二、遗传信息的转录
    • 7.6 第六节  细胞核与疾病
      • 7.6.1 一、细胞核结构异常与疾病
      • 7.6.2 二、核转运异常与疾病
      • 7.6.3 三、端粒异常与疾病
  • 8 遗传学绪论
    • 8.1 第一节  医学遗传学的任务和范
    • 8.2 第二节  医学遗传学发展简史
    • 8.3 第三节  人类基因组
      • 8.3.1 一、人类基因
      • 8.3.2 二、人类基因组
      • 8.3.3 三、基因表达与调控
    • 8.4 第四节  遗传病概述
      • 8.4.1 一、遗传病的特点
      • 8.4.2 二、人类遗传病的分类
      • 8.4.3 三、在线《人类孟德尔遗传》(OMIM)
      • 8.4.4 四、疾病的发生与透传因素和环境因素的关系
      • 8.4.5 五、遗传病在医学实践中的一些问题
    • 8.5 第五节  医学遗传学的发展方向
      • 8.5.1 一、基于基因组学的精准医学
      • 8.5.2 二、基于传统遗传学的系统医学
    • 8.6 本章小结
    • 8.7 思考题
  • 9 第一章  基于疾病的遗传学数据分析
    • 9.1 第一节  人类基因组与遗传数据库
      • 9.1.1 一、遗传数据库的基本概念
      • 9.1.2 二、常用的人类基因组与遗传数据库
    • 9.2 第二节  疾病的病因分析
      • 9.2.1 一、疾病发生机制的遗传学基础
      • 9.2.2 二、遗传数据分析在遗传病诊治中的应用
    • 9.3 本章小结
  • 10 第二章 基因突变与与遗传多态性
    • 10.1 第一节  基因突变的本质及其一般特性
      • 10.1.1 一、多向性
      • 10.1.2 二、重复性
      • 10.1.3 三、稀有性
      • 10.1.4 四、可逆性
      • 10.1.5 五、有害性
  • 11 第三章  基因突变的细胞分子生物学效应
    • 11.1 第一节  基因突变导致蛋白质功能异常
      • 11.1.1 一、基因突变导致异常蛋白的生成
      • 11.1.2 二、基因突变导致蛋白质功能异常
      • 11.1.3 三、突变导致组织细胞蛋白表达类型的改变
      • 11.1.4 四、突变蛋白的分子细胞病理学效应与临床表型之间的关系
    • 11.2 第二节  基因突变引起性状改变的分子生物学机制
      • 11.2.1 一、基因突变引起酶分子的异常
      • 11.2.2 二、酶分子异常引起的代谢缺陷
      • 11.2.3 三、非酶蛋白分子缺陷导致的分子病
    • 11.3 本章小结
    • 11.4 思考题
  • 12 第四章 单基因遗传病的遗传
    • 12.1 第一节  系谱与系谱分析
    • 12.2 第二节  常染色体显性遗传病的遗传
      • 12.2.1 一、短指（趾）症A1型
      • 12.2.2 二、婚配类型与子代发病风险
      • 12.2.3 三、常染色体体完全显性遗传的特征
    • 12.3 第三节  常染色体隐性遗传病的遗传
      • 12.3.1 一、眼皮肤白化病IA型
      • 12.3.2 二、婚配类型及子代发病风险
      • 12.3.3 三、常染色体隐性遗传的特征
      • 12.3.4 四、常染色体隐性遗传病分析时应注意的两个问题
    • 12.4 第四节  X连锁显性遗传病的遗传
      • 12.4.1 一、低磷酸盐血症性佝偻病
      • 12.4.2 二、婚配类型和子代发病风险
      • 12.4.3 三、X连锁显性遗传的特征
    • 12.5 第五节  X连锁隐性遗传病的遗传
      • 12.5.1 一、血友病A
      • 12.5.2 二、婚配类型和子代发病风险
      • 12.5.3 三、X连锁隐性遗传的特征
    • 12.6 第六节  Y连锁遗传病的遗传
    • 12.7 第七节  影响单基因遗传病分析的因素
      • 12.7.1 一、拟常染色体遗传
      • 12.7.2 二、亲代印记的遗传学效应
      • 12.7.3 三、基因型-表型相关性
      • 12.7.4 四、生殖腺嵌合
      • 12.7.5 五、遗传早现
      • 12.7.6 六、X染色体失活
    • 12.8 本章小结
  • 13 第十章  单基因病
    • 13.1 第一节  分子病
      • 13.1.1 一、血红蛋白病
      • 13.1.2 二、血浆蛋白病
      • 13.1.3 三、结构蛋白缺陷病
      • 13.1.4 四、受体蛋白病
      • 13.1.5 五、转运蛋白病
    • 13.2 第二节  先天性代谢病
      • 13.2.1 一、先天性代谢缺陷的共同规律
      • 13.2.2 二、先天性代谢缺陷的共同规律
      • 13.2.3 三、糖代谢遗传病
      • 13.2.4 四、氨基酸代谢遗传病
      • 13.2.5 五、核代谢遗传病
      • 13.2.6 六、脂类代谢遗传病
      • 13.2.7 七、先天性代谢缺陷引起的罕见遗传病及其治疗
    • 13.3 本章小结
  • 14 第五章  多基因遗传
    • 14.1 第一节  数量性状的多基因遗传
      • 14.1.1 一、数量性状与质量性状
      • 14.1.2 二、数量性状的多基因遗传
    • 14.2 第二节  疾病的多基因遗传
      • 14.2.1 一、易患性与发病圆值
      • 14.2.2 二、遗传率及其估算
      • 14.2.3 三、影响多基因遗传病再发风险估计的因素
    • 14.3 本章小结
  • 15 第十一章  多基因病
    • 15.1 第一节  精神分裂症
      • 15.1.1 一、精神分裂症的临床特征
      • 15.1.2 二、精神分裂症发生的遗传因素
    • 15.2 第二节  糖尿病
      • 15.2.1 一、糖尿病的临床特征及分类
      • 15.2.2 二、糖原病发生的遗传因素
    • 15.3 第三节  原发性高血压
      • 15.3.1 一、原发性高血压的临床特征
      • 15.3.2 二、原发性高血压发生的遗传因素
    • 15.4 第四节  神经退行性疾病
      • 15.4.1 一、帕金森病
      • 15.4.2 二、阿尔茨海默病
    • 15.5 本章小结
  • 16 第六章  线粒体与细胞的能量转换
    • 16.1 第一节  线粒体的基本特征
      • 16.1.1 一、线粒体的形态、数量和结构
      • 16.1.2 二、线粒体的化学组成
      • 16.1.3 三、线粒体的遗传体系
      • 16.1.4 四、线粒体核编码蛋白质的转运
      • 16.1.5 五、线粒体的起源
      • 16.1.6 六、线粒体的分裂与融合
      • 16.1.7 七、线粒体的功能
    • 16.2 第二节  细胞呼吸与能量转换
      • 16.2.1 一、葡萄糖在细胞质中的糖酵解
      • 16.2.2 二、线粒体基质中的三羧酸循环
      • 16.2.3 三、氧化磷酸化耦联与ATP形成
    • 16.3 第三节  线粒体与疾病
      • 16.3.1 一、疾病过程中的线粒体变化
      • 16.3.2 二、mtDNA突变与疾病
      • 16.3.3 三、线粒体融合和分裂异常相关的疾病
      • 16.3.4 四、线粒体疾病的治疗
    • 16.4 本章小结
  • 17 第七章  线粒体病的遗传
    • 17.1 第一节  人类线粒体基因组
      • 17.1.1 一、线体基因组的结构
      • 17.1.2 二、线粒体的复制
      • 17.1.3 三、线体基因的转录
      • 17.1.4 四、线粒体遗传系统的特点
    • 17.2 第二节  线粒体基因突变及相关疾病
      • 17.2.1 一、mtDNA突变的类型
      • 17.2.2 二、突变导致的功能缺陷
    • 17.3 第三节  线粒体病的遗传特点
      • 17.3.1 一、母系遗传
      • 17.3.2 二、阈值效应
      • 17.3.3 三、核质协同性
    • 17.4 本章小结
  • 18 第十二章  线粒体病
    • 18.1 第一节  疾病过程中的线粒体变化
    • 18.2 第二节  线粒体病的分类
    • 18.3 第三节  mtDNA突变引起的疾病
      • 18.3.1 一、Leber视神经萎缩
      • 18.3.2 二、MERRF综合征
      • 18.3.3 三、MELAS综合征
      • 18.3.4 四、Kearns-Sayre综合征
      • 18.3.5 五、Leigh综合征
      • 18.3.6 六、帕金森病
      • 18.3.7 七、其他与线粒体有关的病变
    • 18.4 第四节  nDNA突变引起的线粒体病（自学）
      • 18.4.1 一、编码线粒体蛋白的核基因缺陷
      • 18.4.2 二、基因组间交流的缺损
    • 18.5 本章小结
  • 19 第六章  群体遗传
    • 19.1 第一节  群体的遗传平衡
      • 19.1.1 一、 Hardy-Weinberg平衡定律
      • 19.1.2 二、 Hardy-Weinberg定律的应用
    • 19.2 第二节  影响遗传平衡的因素
      • 19.2.1 一、非随机婚配
      • 19.2.2 二、突变和选择
      • 19.2.3 三、遗传漂变
      • 19.2.4 四、迁移和基因流
    • 19.3 第三节  遗传负荷
      • 19.3.1 一、突变负荷
      • 19.3.2 二、分离负荷
      • 19.3.3 三、影响遗传负荷的因素
    • 19.4 第四节  连锁不平衡及其应用
    • 19.5 本章小结
  • 20 第九章  染色体畸变
    • 20.1 第一节  染色体变发生的原因
    • 20.2 一、化学因素
    • 20.3 二、物理因素
    • 20.4 三、生物因素
    • 20.5 四、母亲年龄
    • 20.6 第二节  染色体数目异常及其产生机制
      • 20.6.1 一、整倍性改变
      • 20.6.2 二、非整倍性改变
      • 20.6.3 三、非整倍体的产生原因
    • 20.7 第三节  染色体结构畸变及其产生机制
      • 20.7.1 一、染色体结构畸变的描述方法
      • 20.7.2 二、染色体结构畸变的类型及其产生机制
    • 20.8 第四节  染色体变的分子细胞生物学效应
      • 20.8.1 一、色体数目的分子细胞生物学效应
      • 20.8.2 二、色体结构畸变的分子细胞生物学效应
    • 20.9 本章小结
  • 21 第十三章  染色体病
    • 21.1 第一节  染色体病发病概况
      • 21.1.1 一、染色体病的发生率
      • 21.1.2 二、染色体分析的临床指征
    • 21.2 第二节  常染色体病
      • 21.2.1 一、Down综合征
      • 21.2.2 二、18三体综合征
      • 21.2.3 三、13三体综合征
      • 21.2.4 四、5p-综合征
      • 21.2.5 五、微小缺失综合征
      • 21.2.6 六、常染色体断裂综合征
    • 21.3 第三节  Down综合征
      • 21.3.1 一、Down综合征的发生
      • 21.3.2 二、Down综合征的表型特征
      • 21.3.3 三、Down综合征的遗传分型
      • 21.3.4 四、Down综合征发生的分子机制
      • 21.3.5 五、Down综合征的诊断、治疗及预防
    • 21.4 第四节  性染色体病
      • 21.4.1 一、性染色体的数目异常
      • 21.4.2 二、X染色体的结构异常
    • 21.5 第五节  染色体异常携带者
      • 21.5.1 一、易位带者
      • 21.5.2 二、倒位携带者
    • 21.6 本章小结
  • 22 第十八章  遗传病的诊断
    • 22.1 第一节  临症诊断和症状前诊断
      • 22.1.1 一、病史、症状和体征
      • 22.1.2 二、家系分析
      • 22.1.3 三、细胞遗传学检查
      • 22.1.4 四、生化检查
      • 22.1.5 五、基因诊断
    • 22.2 第二节  产前诊断
      • 22.2.1 一、产前诊断的对象
      • 22.2.2 二、产前诊断的方法
      • 22.2.3 三、胚胎植入前诊断
      • 22.2.4 四、无创产前检测
    • 22.3 本章小结
  • 23 第十九  章遗传病的治疗
    • 23.1 第一节  遗传病治疗的原则
      • 23.1.1 一、遗传病的个性化治疗
      • 23.1.2 二、遗传病疗效的长期评估
      • 23.1.3 三、杂合子和症状前患者的治疗
      • 23.1.4 四、遗传病治疗的策略
    • 23.2 第二节  手术治疗
      • 23.2.1 一、手术矫正治疗
      • 23.2.2 二、器官核细胞移植
    • 23.3 第三节  药物和饮食治疗
      • 23.3.1 一、禁其所忌
      • 23.3.2 二、去其所余
      • 23.3.3 三、补其所缺
      • 23.3.4 四、酶疗法
    • 23.4 第四节  基因治疗
      • 23.4.1 一、基因治疗的策略
      • 23.4.2 二、基因治疗的术路径
      • 23.4.3 三、适用于基因治疗的遗传病
      • 23.4.4 四、基因治疗的临床应用
      • 23.4.5 五、基因治疗面临的安全和伦理的问题
    • 23.5 本章小结
  • 24 第二十章  遗传咨询
    • 24.1 第一节  遗传咨询的基本内容
      • 24.1.1 一、一些常见的遗传咨询问题
      • 24.1.2 二、遗传咨询的主要步骤
    • 24.2 第二节  遗传病再发风险率的估计
      • 24.2.1 一、遗传病再发风险率的一般估计
      • 24.2.2 二、 Bayes定理在遗传病再发风险率评估中的应用
    • 24.3 第三节  遗传病的群体查
      • 24.3.1 一、新生儿筛查
      • 24.3.2 二、杂合筛查
      • 24.3.3 三、产前诊断
    • 24.4 第四节  遗传伦理
      • 24.4.1 一、临床中的伦理问题
      • 24.4.2 二、遗传隐私
      • 24.4.3 三、遗传咨询与优生
    • 24.5 本章小结
  • 25 第十章  细胞连接与细胞黏附
    • 25.1 第一节  细胞连接
      • 25.1.1 一、紧密连接
      • 25.1.2 二、锚定连接
      • 25.1.3 三、通讯连接
    • 25.2 第二节  细胞粘附
      • 25.2.1 一、钙黏着蛋白家族
      • 25.2.2 二、选择素
      • 25.2.3 三、免疫球蛋白超家族
      • 25.2.4 四、整联蛋白家族
    • 25.3 本章小结
  • 26 第十一章  细胞微环境及其与细胞的相互作用
    • 26.1 第一节  细胞微环境的组成
      • 26.1.1 一、微环境的细胞成分
      • 26.1.2 二、细胞外基质
      • 26.1.3 三、细胞外调节因子
    • 26.2 第二节  细胞外基质的主要组成成分
      • 26.2.1 一、糖胺聚糖与蛋白聚糖
      • 26.2.2 二、胶原与弹性蛋白
      • 26.2.3 三、细胞外基质中的非胶原蛋白
      • 26.2.4 四、细胞外基质的特化结构——基膜
    • 26.3 第三节  细胞微环境与细胞间的相互作用
      • 26.3.1 一、细胞外基质与细胞间的相互作用
      • 26.3.2 二、胞与间的相互作用
    • 26.4 第四节  细胞微环境异常与疾病
      • 26.4.1 一、细胞微环境异常与肿瘤的发生发展
      • 26.4.2 二、细胞微环境异常与器官纤维化
      • 26.4.3 新建课程目录
    • 26.5 本章小结
  • 27 第十二章  细胞间信息传递
    • 27.1 第一节  细胞间信息传递的方式和途径
      • 27.1.1 一、细胞间信息传递的方式
      • 27.1.2 二、细胞间信息传递的途径
    • 27.2 第二节  细胞的信号转导及其关键分子
      • 27.2.1 一、细胞外信号
      • 27.2.2 二、受体
      • 27.2.3 三、细胞内信使
      • 27.2.4 四、信号转导过程中的分子开关
      • 27.2.5 五、信号转导的特点
    • 27.3 第三节  细胞的主要信号转导通路
      • 27.3.1 一、G蛋白耦联受体介导的信号转导通路
      • 27.3.2 二、具有酶活性受体介导的信号转导通路
      • 27.3.3 三、酶连接受体介导的信号转导通路
      • 27.3.4 四、蛋白质水解相关的信号转导通路
      • 27.3.5 五、细胞内受体介导的信号转导通路
    • 27.4 第四节  细胞信号转导通路的整合与调控
      • 27.4.1 一、不同信号通路的整合
      • 27.4.2 二、信号通路的调控
    • 27.5 第五节  细胞间信息传递障碍与疾病
      • 27.5.1 一、受体异常与疾病
      • 27.5.2 二、G蛋白与疾病
      • 27.5.3 三、蛋白激酶与疾病
      • 27.5.4 四、信号转导与药物研发
    • 27.6 本章小结
  • 28 第十三章  细胞分裂与细胞周期
    • 28.1 第一节  细胞分裂
      • 28.1.1 一、有丝分裂
      • 28.1.2 二、减数分裂
      • 28.1.3 三、无丝分裂
    • 28.2 第二节  细胞周期及其调控
      • 28.2.1 一、细胞周期的概念
      • 28.2.2 二、细胞周期各期的主要特征
      • 28.2.3 三、细胞周期的调控
      • 28.2.4 四、细胞周期检测点监控细胞周期的运行
      • 28.2.5 六、多种因素与细胞周期调控密切相关
    • 28.3 第三节  细胞周期与医学的关系
      • 28.3.1 一、细胞周期与组织再生
      • 28.3.2 二、细胞周期异常与肿瘤发生
      • 28.3.3 三、细胞周期与其他医学问题
    • 28.4 本章小结
  • 29 第十五章  细胞分化
    • 29.1 第一节  细胞分化的基本概念
      • 29.1.1 一、多细胞生物个体发育过程与细胞分化潜能
      • 29.1.2 二、细胞决定与细胞分化
      • 29.1.3 三、细胞分化的可塑性
      • 29.1.4 四、细胞分化的时空性
      • 29.1.5 五、细胞分裂与细胞分化
    • 29.2 第二节  细胞分化的分子基础
      • 29.2.1 一、基因组的活动模式
      • 29.2.2 二、胞质中的细胞分化决定因子与传方式
      • 29.2.3 三、基因选择性表达的转录水平调控
      • 29.2.4 四、基因选择性表达的转录后调控
    • 29.3 第三节  细胞分化的影响因素
      • 29.3.1 一、细胞间相互作用对细胞分化的影响
      • 29.3.2 二、激素对细胞分化的调节
      • 29.3.3 三、环境因素对细胞分化的
    • 29.4 第四节  细胞分化与医学
      • 29.4.1 一、细胞分化与肿瘤
      • 29.4.2 二、细胞分化与再生
    • 29.5 本章小结
  • 30 第十六  章细胞衰老与细胞死亡
    • 30.1 第一节  细胞衰老
      • 30.1.1 一、细胞衰老的概念
      • 30.1.2 二、细胞衰老的表现
      • 30.1.3 三、细胞衰老的学说与机制
      • 30.1.4 四、细胞衰老与疾病
    • 30.2 第二节  细胞死亡
      • 30.2.1 一、细胞死亡的方式
      • 30.2.2 二、细胞凋亡的概念与特征
      • 30.2.3 三、细胞亡的影响因素
      • 30.2.4 四、细胞调亡的分子机制
      • 30.2.5 五、细胞凋亡的检测
      • 30.2.6 六、细胞凋亡与疾病
    • 30.3 第三节  细胞自噬
      • 30.3.1 一、细胞自噬的定义与分类
      • 30.3.2 二、细胞自噬的发生过程与调控
      • 30.3.3 三、自噬的医学意义
    • 30.4 本章小结
  • 31 第十四  章生殖细胞与受精
    • 31.1 第一节  生殖细胞的起源与发生
      • 31.1.1 一、生殖细胞的起源
      • 31.1.2 二、精子的发生
      • 31.1.3 三、卵子的发生
      • 31.1.4 四、哺乳动物的精子和卵子在发生上的差异
    • 31.2 第二节  受精与医学
      • 31.2.1 一、受精的条件
      • 31.2.2 二、受精的过程
      • 31.2.3 三、辅助生育技术
    • 31.3 本章小结
  • 32 第九章  细胞内遗传信息的传递及调控
    • 32.1 第一节  基因及其结构
      • 32.1.1 一、基因及其信息流向
      • 32.1.2 二、基因的结构及特点
    • 32.2 第二节  基因转录和转录后加工
      • 32.2.1 一、基因转录的一般特点
      • 32.2.2 二、原核细胞的基因转录
      • 32.2.3 三、真核细胞的基因转录和转录后加工
    • 32.3 第三节  蛋白质的生物合成
      • 32.3.1 一、遗传信息翻译的基本原理
      • 32.3.2 二、蛋白质合成的场所——核糖体
      • 32.3.3 三、蛋白质合成的一般过程
      • 32.3.4 四、肽链合成后的加工修饰
      • 32.3.5 五、蛋白质的降解
    • 32.4 第四节  基因表达的调控
      • 32.4.1 一、基因表达的一般特点
      • 32.4.2 二、原核基因的表达调控
      • 32.4.3 三、真核基因的表达调控
    • 32.5 第五节  基因的信息传递与医学
      • 32.5.1 一、基因表达调控异常与疾病
      • 32.5.2 二、蛋白质降解异常与疾病
      • 32.5.3 三、基于原核生物和真核生物蛋白质合成体系差异的药物研制
    • 32.6 本章小结​
  • 33 第十七章  表观遗传学
    • 33.1 第一节  表观遗传机制
      • 33.1.1 一、DNA甲基化
      • 33.1.2 二、组蛋白修饰
      • 33.1.3 三、非编码RNA
    • 33.2 第二节  表观遗传病
      • 33.2.1 一、综合征与表观遗传
      • 33.2.2 二、代谢疾病与表观遗传
      • 33.2.3 三、肿瘤的表观遗传
    • 33.3 本章小结
  • 34 课程实验
    • 34.1 实验一  显微镜的构造及使用
    • 34.2 实验二  细胞骨架的光学显微镜观察
    • 34.3 实验三  人类染色体的核型及分析
    • 34.4 实验四   人类遗传性状的调查与分析
    • 34.5 实验五  PTC尝味实验
    • 34.6 实验六  有丝分裂、减数分裂观察
第五节  细胞功能基因组学研究技术

第五节  细胞功能基因组学研究技术

现代细胞生物学强调在基因与蛋白质等分子水平上理解细胞的功能基因表达水平的变化与细胞行为的变化密切相关。提高或降低某一基因在细胞内的表达、观察与之相应的细胞行为的变化,是确定基因功能的主要方法在人类基因组计划获得的理论和技术突破的推动下细胞生物学研究已经能够在全基因组的水半考察细胞功能和特性的变化进入了功能基因组学时代。

一、基因表达的定量分析

基因功能性产物(包括蛋白、RNA分子)含量的变化是真核细胞心其是哺乳动物细胞因表达调控的主要方面定量地确定基因表达水平的变化、是现代细胞分子生物学研究的基本要求。

(一)ED迹杂交技木是定量检辺基因表达变化的基本方法

20世纪80年代后相继建立了能够定量检测RNA和蛋白质分子的 Northern、 Western I印迹分析技术( blotting)其基本过程都包括:电泳分离待检测分子,将待检测分子转移到可方便操作的硝酸纤维素膜或PNDF膜上,然后将带有报告基团的探针(或抗体)与膜杂交(或孵育),最后通过同位素或化学发光试剂显示目的分子的条带,通过条带的深浅可判断目的分子的含量和分子量大小。

Northern印迹分析是检测组织或细胞中特异性mRNA的方法。它以带有放射性或非放射性物质标记的单链cDNA、RNA片段或寡核苷酸为探针,检测RNA分子,不仅能够定量检测基因表达水平(mRNA)的变化,而且能够提供基因不同转录本的转录长度信息。对小的RNA分子,如长度约20nt的 MIR NA分子, Northern印迹分析也能有效地检測。在进行检测时,首先从组织或细胞中提取总RNA或mRNA,在琼脂糖凝胶电泳之前需要对RNA样品进行变性处理,以破坏RNA分子于中的局部双螺旋结构,使整个RNA分子呈单链(便于分子杂交)。常用变性剂为甲醛或皮二醛。

Western印迹分析检測的是蛋白质分子,它是在蛋白质水平定量检测基因表达改变的主要方法。首先将经细胞裂解而获得的蛋白质样品进行SDS-PAGE分离,然后依次经过印记、抗体育和显示蛋白质条带等步骤。 Western印迹分析以抗体分子作为检测分子,不仅能够识别细地中不同种类的蛋自分子,而且能够识别同一种蛋白分子的不同修饰方式,如磷酸化、甲基化、泛素化等,是考察蛋白质含量、大小和活性状态的重要方法。

甲迹分析是低通量的检测技术,步骤较繁琐,花费时间长。但印迹分析检测不需昂贵设备,结果准确,少有假象,也常被用于验证生物芯片等高通量研究方法获得的结果。

(二)原位杂交可提供基因表达的时空信息

组织细胞中基因的表达不仅存在量的差异,而且还存在表达时间和空间的变化。核酸原位杂交技术( in situ hybridization,ISH)是在RNA水平检测这些変化的基本方法。原位杂交以短的单链cDNA、RNA片段或寡核苷酸为探针,将探针与经过固定并提高了通透性的细胞、组织切片或胚胎进行杂交,以荧光分子或显色酶为报告基团,显示特定RNA(mRNA)分子在组织或细胞内分布,通过荧光信号或显色的强弱可以判断含量的変化。原位杂交没有组织和细胞的裂解步骤,并通过固定的方法将RNA分子保持在组织和细胞内的原位,因此展示细胞和组织内特定基因表达的时间和空间变化。

(三)荧光实时定重PCR技术是检测基因表达变化的常规方法

聚合链式反应( polymerase chain react,PCR)能够在体外对特定DNA序列进行重复性复制(扩增)其反应体系包括:模板DNA、耐热的DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸(dNTP)及适当的反应缓冲液。PCR反应一般分为变性、退火、延伸三步骤进行:首先在95℃进行DNA双链解离;然后在50-65℃之间进行引物与DNA链的互补结合,即退火;最后在72℃由耐热DNA聚合合成与模板互补的新的DNA链。此三步骤重复20-30个循环即可完成扩增反应。

普通PCR反应可以对目的DNA片段进行高效地克隆,能够非常灵敏地检测目的DNA片段。但由于PCR高效的指数扩増过程,在扩増结束后不同含量的初始模板都其有儿乎相同量的终产物,因此不能对初始模板进行定量。荧光实时定量PCR( fluorescence real- time (uantitativePCR,qPCR)技术在PCR反应体系中加入与DNA双链结合后能够发出光的炭光染料,或能够与靶序列结合并带有荧光报告基闭的探针。在PC.R反应过程中,每次反应循环后,都会检测反应管中的光強度。以反应管中荧光强度达到阈值时所需的PC.R反应循环个数(Cp值),表示模板中目的片段的初始含量。由于是在PCR反应进行过程中的检测,而不是在PCR反应结東时的终点檢测,因此荧光实时定量PCR技术能够进行目的DNA片段的定量分。

在检測组织细胞中基因表达时,首先需要将分离提取的RNA(mRNA)反转录( reverse trancription)为cDNA,然后再行荧光实时定量PCR。因之,qPCR也常称为荧光实时定量RT-PCR,是检测基因表达改变的简便方法。