第一章绪论(分子生物学)

欢迎同学们进入分子生物学天地－生化教研室魏敏惠供生物技术专业使用现代分子生物学主编：朱玉贤李毅第一章绪论一、什么是分子生物学是在分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的一门新兴学科。分子生物学分子免疫学21世纪的前沿学科神经生物学转胃安素蕃茄高锌西洋蕃茄转MT黄瓜转虾青素胡罗卜高铁青椒痢疾疫苗土豆转基因小鼠多莉羊基因芯片技术组织芯片技术基因治疗人类胚胎干细胞及术分子生物学是研究生命本质，揭示生命奥秘的学科，首先要认识生命进化论细胞学说细胞形态、结构生物学遗传学化学组成、化学反应生物化学分子生物学生理功能生理学二、分子生物学的发展简史分子生物学的发展大致可分为三个阶段。

1、准备和酝酿阶段①确定了蛋白质是生命的主要基础物质②确定了DNA是生物遗传的物质基础

2、现代分子生物学的建立和发展阶段

①遗传信息传递中心法则的建立②对蛋白质结构与功能的进一步认识格里菲斯的肺炎双球菌转化实验爱弗莱证实转化物质是

DNA分别用放射性同位素标记噬菌体35S－标记蛋白质32P－标记DNA35S标记外壳蛋白质,感染后放射标记不进入大肠杆菌细胞32P标记DNA,感染后放射标记进入大肠杆菌细胞证实半保留复制的实验细菌培养在含15N的培养基中细菌培养在含14N的培养基中一代两代3、初步认识生命本质并改造生命的深入发展阶段

①基因工程技术的建立和发展②基因组研究的发展③基因表达调控机制

④细胞信号转导机制研究成为新的前沿领域

1970年限制性内切酶的发现，使人们能够让细菌合成真核生物蛋白质，打破了蛋白质合成的种属界限。如：1977年在大肠杆菌中合成生长激素释放抑制因子1979年在大肠杆菌中合成人胰岛素并于82年上市1987年，世界上第一只商业化转基因绵羊在英国著名的罗斯林研究所诞生。这只转基因母羊的乳汁中可以分泌α-抗胰蛋白酶，含量高达30毫克/升。1990年首次使用基因疗法：4岁的小女孩AshantiDiSilva成为第一个接受基因疗法的病人。WilliamFrenchAnderson和NIH的同事在AshantiDiSilva的T细胞中插入一个正常的ADA基因，将其注入她的血液系统。正常的T细胞以每月增长25%的速度生长，改善了她的免疫功能，AshantiDiSilva终于能象正常孩子一样生活。我国也在1994年用导入人凝血因子Ⅸ基因的方法成功治疗了血友病B患者。二十世纪的三大科技计划曼哈顿计划—制造原子弹阿波罗计划—登月球人类基因组计划—了解人类自身，操纵生命。其意义比以上两个计划更为深远三、分子生物学的主要研究内容

(一)生物大分子的结构功能研究—结构分子生物学

1.核酸结构和功能的研究

主要研究内容:⑴核酸/基因组的结构(结构)

⑵遗传信息的复制、转录、翻译(功能)⑶基因的鉴定、改造、调控及相关基因工程技术的发展和应用(相关技术及应用)理论

基因表达调控

遗传的中心法则DNA

核酸

结构、功能基因组RNA功能基因组

基因工程技术中心法则

(TheCentralDogma)转录翻译逆转录DNARNA蛋白质复制中心法则是理论体系的核心,DNA重组技术是分子生物学的核心技术。基因组学的建立使核酸分子生物学成为生命科学的领头学科

2.

蛋白质结构和功能的研究

核酸是遗传信息的携带者,蛋白质是生命活动的执行者.核酸的功能是通过蛋白质来实现的.研究蛋白质的历史比核酸长、难度大、进展慢。蛋白质组学的建立将从根本上推动蛋白质分子生物学的发展。

因为核酸、蛋白质信息量很大，人工完成很困难，结合计算机诞生了生物信息学3.DNA重组技