医学细胞分子生物学教学
演讲人：
日期:
CONTENTS
目录
01
学科基础架构
02
关键技术体系
03
核心分子机制
04
实验方法论
05
临床结合路径
06
教学实施方案
01
学科基础架构
学科定义与研究范畴
01
学科定义
医学细胞分子生物学是细胞生物学和分子生物学在医学领域的应用，研究细胞的结构、功能和生命过程，以及这些过程在健康和疾病状态下的变化。
02
研究范畴
包括细胞结构与功能、细胞代谢、细胞遗传、细胞信号转导、细胞分化与凋亡、细胞与微生物相互作用等。
分子生物学发展简史
奠基阶段
现代分子生物学技术
经典分子生物学时期
20世纪初，生物化学和遗传学的发展为分子生物学的建立奠定了基础。
DNA双螺旋结构的发现和遗传密码的解析，推动了分子生物学的快速发展。
基因工程技术、分子生物学检测技术、生物信息学等技术的广泛应用，使分子生物学成为生命科学研究的重要工具。
医学教学体系定位
医学细胞分子生物学是医学教育的基础课程，为后续的医学课程提供理论基础。
基础医学课程
桥梁学科
科研素质培养
医学细胞分子生物学是连接基础医学和临床医学的桥梁，有助于学生理解疾病的本质和临床治疗的原理。
通过学习医学细胞分子生物学，培养学生的科研素养和创新能力，为未来的医学研究打下基础。
02
关键技术体系
基因编辑技术原理
通过导向RNA和Cas9蛋白实现基因定点编辑，具有高效、精确、易于操作等优点。
CRISPR-Cas9技术
利用转录激活样效应核酸酶，通过特异性识别DNA序列进行切割，实现基因编辑。
TALEN技术
利用锌指核酸酶对特定DNA序列进行切割，是基因编辑的一种重要手段。
ZFN技术
包括Illumina测序、IonTorrent测序等，可以实现大规模、快速的DNA序列测定。
核酸测序技术进展
高通量测序技术
包括单分子测序、纳米孔测序等，具有超长读长、无需PCR扩增等优点，为解析复杂基因组提供了有力工具。
第三代测序技术
针对特定基因或基因组区域进行测序，降低了测序成本和时间，提高了测序的准确性。
靶向测序技术
显微成像技术应用
电子显微镜技术
包括透射电子显微镜和扫描电子显微镜，可以提供细胞、亚细胞及分子水平的高分辨率图像。
03
通过激光扫描和共聚焦技术，实现细胞内高分辨率成像，可用于观察细胞结构、蛋白质分布等。
02
激光共聚焦扫描显微镜（LCSM）
荧光原位杂交技术（FISH）
利用荧光标记的探针与染色体或DNA分子杂交，实现细胞内基因的定位和检测。
01
03
核心分子机制
基因表达调控模式
转录因子调控
表观遗传修饰
转录后调控
非编码RNA调控
转录因子与DNA结合，影响基因表达的速率和程度，进而调控细胞的生命活动。
包括DNA甲基化、组蛋白修饰等，通过改变染色质结构和基因的可接近性，影响基因表达。
包括mRNA剪接、转运、翻译及稳定性等多个层面，对基因表达进行精细调控。
如microRNA、lncRNA等，通过与靶基因结合或影响其他调控因子，发挥重要的基因表达调控作用。
信号转导通路网络
细胞膜上的受体与细胞外信号分子结合后，通过一系列细胞内信号分子的传递，将信号传递到细胞核内，影响基因表达。
受体介导的信号转导
包括MAPK、PI3K/Akt、Wnt等多个信号通路，通过蛋白激酶、磷酸酶等分子的级联反应，传递和放大信号。
信号转导通路在细胞内的分布和激活具有时间和空间特异性，保证了细胞对外部信号的准确响应。
细胞内信号转导通路
不同信号通路之间存在交互作用，形成一个复杂的信号网络，共同调控细胞的生命活动。
信号转导的交互作用
01
02
04
03
信号转导的时空特异性
细胞周期调控机制
细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）的调控
01
CDK与周期蛋白结合形成复合体，通过磷酸化等方式调控细胞周期进程。
细胞周期检查点
02
在细胞周期的特定阶段设置检查点，确保细胞在完成必要的生化事件后才能进入下一个阶段。
细胞周期调控因子
03
包括细胞周期蛋白、CDK抑制因子、转录因子等，通过相互作用和影响，共同调控细胞周期进程。
细胞周期与癌症的关系
04
细胞周期调控失常是癌症发生的重要原因之一，相关基因的突变或异常表达会导致细胞增殖失控。
04
实验方法论
准备PCR反应所需的引物、模板DNA、dNTP、缓冲液、酶等，同时准备好实验所需的PCR管和移液器。
按照实验要求，将各组分按一定比例混合，在冰上操作以避免酶失活。
根据引物的熔解温度和目的DNA的长度，设定PCR反应的变性、退火和延伸温度，并进行一定数量的循环。
通过凝胶电泳等方法，检测PCR产物的特异性和产量，判断实验是否成功。
PCR技术操作规范
实验准备
反应体系配置
温度循环设置
实验结果分析
WesternBlot标准化流程
样品制备