分子生物學(xué)簡(jiǎn)介(已修改)
2025-04-19 03:16 本頁(yè)面
【正文】 . . . . .分子生物學(xué)（molecular biology ）從分子水平研究作為生命活動(dòng)主要物質(zhì)基礎(chǔ)的生物大分子結(jié)構(gòu)與功能，從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。重點(diǎn)研究下述領(lǐng)域：（1）蛋白質(zhì)（包括酶）的結(jié)構(gòu)和功能。（2）核酸的結(jié)構(gòu)和功能，包括遺傳信息的傳遞。（3）生物膜的結(jié)構(gòu)和功能。（4）生物調(diào)控的分子基礎(chǔ)。（5）生物進(jìn)化。分子生物學(xué)是第二次世界大戰(zhàn)后，由生物化學(xué),`遺傳學(xué),微生物學(xué),病毒學(xué),結(jié)構(gòu)分析及高分子化學(xué)等不同研究領(lǐng)域結(jié)合而形成的一門交叉科學(xué)。目前分子生物學(xué)已發(fā)展成生命科學(xué)中的帶頭學(xué)科。 隨著DNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制的秘密一點(diǎn)一點(diǎn)呈現(xiàn)在人們眼前，特別是當(dāng)人們了解到遺傳密碼是由 RNA轉(zhuǎn)錄表達(dá)的以后，生物學(xué)家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密，而是開始躍躍欲試，設(shè)想在分子的水平上去干預(yù)生物的遺傳特性。 如果將一種生物的 DNA中的某個(gè)遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，就可以按照人類的愿望，設(shè)計(jì)出新的遺傳物質(zhì)并創(chuàng)造出新的生物類型，這與過(guò)去培育生物繁殖后代的傳統(tǒng)做法完全不同。 這種做法就像技術(shù)科學(xué)的工程設(shè)計(jì)，按照人類的需要把這種生物的這個(gè)“基因”與那種生物的那個(gè)“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創(chuàng)造出新的生物。這種完全按照人的意愿，由重新組裝基因到新生物產(chǎn)生的生物科學(xué)技術(shù)，就稱為“基因工程”，或者說(shuō)是“遺傳工程”。生物學(xué)的研究可以說(shuō)長(zhǎng)期以來(lái)都是科研的重點(diǎn)，惟其所涉及的方方面面與人類生活緊密相連。本世紀(jì)50年代以前的生物學(xué)研究，雖然有些已進(jìn)入了微觀領(lǐng)域，但總的來(lái)說(shuō)，主要是研究生物個(gè)體組織、器官、細(xì)胞或是亞細(xì)胞這些東西之間的相互關(guān)系。50年代中期，隨著沃森和克里克揭示出DNA分子的空間結(jié)構(gòu)，生物學(xué)才真正開始了其揭開分子水平生命秘密的研究歷程。到70年代，重組DNA技術(shù)的發(fā)展又給人們提供了研究DNA的強(qiáng)有力的手段，于是分子生物學(xué)就逐漸形成了。顧名思義，分子生物學(xué)就是研究生物大分子之間相互關(guān)系和作用的一門學(xué)科，而生物大分子主要是指基因和蛋白質(zhì)兩大類；分子生物學(xué)以遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，從分子水平上對(duì)生物體的多種生命現(xiàn)象進(jìn)行研究；分子生物學(xué)在理論和實(shí)踐中的發(fā)展也為基因工程的出現(xiàn)和發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)，因此可以說(shuō)基因工程就是分子生物學(xué)的工程應(yīng)用?，F(xiàn)在基因工程所展現(xiàn)出的強(qiáng)大生命力和巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿ν耆靡嬗诜肿由飳W(xué)的迅猛發(fā)展，而且有證據(jù)表明，基因工程的進(jìn)一步發(fā)展仍然要依賴于分子生物學(xué)研究的發(fā)展。分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，分子生物學(xué)一直是生物學(xué)的前沿與生長(zhǎng)點(diǎn)，其主要研究領(lǐng)域包括蛋白質(zhì)體系、蛋白質(zhì)核酸體系和蛋白質(zhì)脂質(zhì)體系。 生物大分子，特別是蛋白質(zhì)和核酸結(jié)構(gòu)功能的研究，是分子生物學(xué)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代化學(xué)和物理學(xué)理論、技術(shù)和方法的應(yīng)用推動(dòng)了生物大分子結(jié)構(gòu)功能的研究，從而出現(xiàn)了分子生物學(xué)的蓬勃發(fā)展。分子生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史結(jié)構(gòu)分析和遺傳物質(zhì)的研究在分子生物學(xué)的發(fā)展中作出了重要的貢獻(xiàn)。結(jié)構(gòu)分析的中心內(nèi)容是通過(guò)闡明生物分子的三維結(jié)構(gòu)來(lái)解釋細(xì)胞的生理功能。1912年英國(guó)布喇格父子建立了 X射線晶體學(xué)，成功地測(cè)定了一些相當(dāng)復(fù)雜的分子以及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。以后布喇格的學(xué)生阿斯特伯里和貝爾納又分別對(duì)毛發(fā)、肌肉等纖維蛋白以及胃蛋白酶、煙草花葉病毒等進(jìn)行了初步的結(jié)構(gòu)分析。他們的工作為后來(lái)生物大分子結(jié)晶學(xué)的形成和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代是分子生物學(xué)作為一門獨(dú)立的分支學(xué)科脫穎而出并迅速發(fā)展的年代。首先在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方面，1951年提出了α螺旋結(jié)構(gòu)，描述了蛋白質(zhì)分子中肽鏈的一種構(gòu)象。1955年桑格完成了胰島素的氨基酸序列的測(cè)定。接著肯德魯和佩魯茨在 X射線分析中應(yīng)用重原子同晶置換技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，分別于1957和1959年闡明了鯨肌紅蛋白和馬血紅蛋白的立體結(jié)構(gòu)。1965年中國(guó)科學(xué)家合成了有生物活性的胰島素，首先實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的人工合成。另一方面，德爾布呂克小組從1936年起選擇噬菌體為對(duì)象開始探索基因之謎。噬菌體感染寄主后半小時(shí)內(nèi)就復(fù)制出幾百個(gè)同樣的子代噬菌體顆粒，因此是研究生物體自我復(fù)制的理想材料。1940年比德爾和塔特姆提出了“一個(gè)基因，一個(gè)酶”的假設(shè)，即基因的功能在于決定酶的結(jié)構(gòu)
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