分子生物学发展简史2.ppt

1、分子生物学 Molecular Biology,淮海工学院海洋学院 陈国强 2011年秋季,The term has more than one definition,Define in broadly: to understand biological phenomena in molecular terms (difficult to distinguish from biochemistry),Define in restrictively: to study gene structure and function at the molecular level,What is Molec

2、ular biology?,Gene concept Gene structure Gene replication Gene expression Gene recombination Gene mutation,Molecular Biology of the Gene,（狭义的分子生物学）,第一章 分子生物学发展简史,分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控的机理的学科。,Darwin 一夜间销售而空,1973年 斯坦福大学 Cohn 加州大学 Boyer 重组DNA技术,1944 Avery

3、肺炎球菌转化试验 DNA是遗传信息的载体,2000年6月 HGP提前完成 功能基因组时代到来,（基因学说）,for his discovery that enzymes can be crystallized,for their preparation of enzymes and virus proteins in a pure form,James Batcheller Sumner,John Howard Northrop,Wendell Meredith Stanley,Cornell University,Rockefeller Institute USA,Rockefeller I

4、nstitute USA,1887 - 1955,1891 - 1987,1904 - 1971,The Nobel Prize in Chemistry 1946,1958 J.Lederberg (33y),Phage transduction,The Nobel Prize in Chemistry 1958,“for his work on the structure of proteins, especially that of insulin“ （两度获诺贝尔化学奖）,Frederick Sanger,Cambridge University,1918 -,Beadle & Tat

5、um,1：一个基因一个酶假说（揭示了基因的基本功能） 2：营养缺陷型研究方法（生化遗传）,采用大肠杆菌的营养缺陷型发现了细菌的遗传重组,Francis Crick (35y),1951,分子生物学的重要里程碑,James Watson (23y),丹麦 哥本哈根,剑桥大学 Cavendish Lab.,闫春霞等.詹姆斯沃森与弗朗西斯克里克.遗传.2003，25（3）：C001,1953年4月，沃森和克里克在自然杂志发表了不足千字的短文-核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型，报告了这一改变世界的发现。,M. H. F. Wilkins & Rosalind Frankin,Xray pho

6、tograph of DNA with high quality (核糖与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基),1951. Kings Lab. London University UK,（DNA双螺旋结构）,Francois Jacob (44y) Jacques Monod (55y) (French),1：Lac. Operon Theory,1965,2：Concept of mRNA,（操纵子理论、mRNA理论）,1968,R. Holley H.G. Khorana M. Nirenberg,（遗传密码的破译）,（反转录酶）,发现限制与修饰现象；分离出I型内切酶,分离出I

7、I型内切酶,用II型内切酶切割DNA,（内切酶）,The Nobel Prize in Chemistry 1980,for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acids,（核酸测序）,（DNA重组技术）,（转座子）,（核酶：具有催化作用的RNA）,（断裂基因对基因概念的新的理解）,The Nobel Prize in Chemistry 1993,for his invention of the polymerase chain reaction (PCR) method

8、,Kary B. Mullis 1944 -,（PCR技术）,Stanley B. Prusiner University of California, School of Medicine, USA 1942 -,for his discovery of Prions - a new biological principle of infection,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1997,患有库鲁病的小孩,（朊病毒）,发现了细胞周期蛋白（cyclins）-调节功能的蛋白质,细胞周期的一个关键调节物质（细胞周期蛋白依赖激酶),发现了控制细

9、胞周期的一类特异基因,Programmed Cell Death (PCD) and development,2002 Nobel Prize in Physiology or Medicine,（细胞的程序性死亡与发育：细胞凋亡）,for their discoveries concerning magnetic resonance imaging,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003,Paul C. Lauterbur USA,Peter Mansfield UK,（核磁共振成像的研究）,for the discovery of ub

10、iquitin-mediated protein degradation“,The Nobel Prize in Chemistry 2004,Aaron Ciechanover Israel,Irwin Rose USA,Avram Hershko Israel,（泛素介导的蛋白质降解）,for their discoveries of odorant receptors and the organization of the olfactory system,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004,Richard Axel USA,Li

11、nda B. Buck USA,（近1000种嗅觉基因）,“for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori(幽门螺杆菌 ) and its role in gastritis(胃炎) and peptic ulcer disease（消化性溃疡 ）,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2005,Barry J. Marshall（Australia）,J. Robin Warren（Australia）,（幽门螺旋杆菌与胃炎、胃溃疡等肠道疾病）,The Nobel Prize in

12、 Physiology or Medicine 2006,AndrewZ.Fire (USA，47y) 华盛顿卡耐基研究院,CraigC.Mello (USA，45y) 马萨诸塞大学医学院,“RNA interference”,（RNAi原理与技术）,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2007,MarioR.Capecchi,MartinJ.Evans,OliverSmithies,gene target,embryo stem cell,gene target,（基因打靶及胚胎干细胞的培养）,The Nobel Prize in Physio

13、logy or Medicine 2008,哈拉尔德楚尔豪森（德） 发现某些类型的HPV就是宫颈癌的病原体,巴尔-西诺西 （法） 艾滋病病毒 发现者之一,吕克蒙塔尼（法） 艾滋病病毒的发现者之一,（艾滋病病毒HIV及人乳头状瘤病毒HPV）,The Nobel Prize in Chemistry 2008,Roger Y. Tsien(钱永健 ，USA) 解释其荧光机制，并拓展出其他可标记的颜色,下村修（Osamu Shimomura，USA） 首次分离出GFP蛋白,马丁查尔菲(Martin Chalfie)，USA 首次将其在线虫中表达,（绿色荧光蛋白）,分子生物学发展的,三大支持学科,细胞

14、生物学、遗传学、生物化学,1839-1847年 Matthias Schleiden & Theodor Schwann,细胞的化学组成，细胞器的结构，细胞骨架，生物大分子在细胞中的定位及功能,Cytology,Molecular Cell biology,细胞学说,Gregor Mendel 1864 年,Genetics,Molecular Genetics,Gene structure Gene duplication Gene expression Gene recombination Gene mutation,分子生物学发展的三大支撑学科,遗传因子假说,Genetics,Bioch

15、emistry,Nucleic Acid Chemistry,Protein Chemistry,Enzymatic nature of crystalline Protein,Biochemistry,What genes are & How they act?,分子生物学研究的,三大主要领域,基因分子生物学,狭义的分子生物学,分子生物学研究领域共同遵循,三大基本原则, 构成生物大分子的单体是相同的, 生物遗传信息的表达的中心法则相同,高级结构,生物大分子之间的互作,分子生物学的三大原则,共同的核酸语言 共同的蛋白质语言, 生物大分子单体的各种排列组合（核苷酸，氨基酸）,分子生物学,分子生物学的延伸,分子生物学已经渗透到生物学的几乎所有领域 分子生物学已经成为生命科学领域的带头学科,基因的分子生物学.杨焕明译.科学出版社.2005,主要参考书目录,Gene(IX). Benjamin Lewin.科学出版社.2007,Genes VIII . Benjamin Lewin , Oxford Un