分子生物学 第一章 概论

news2024/11/29 2:48:16

文章目录

  • 第一章 概论
    • 1.1.1分子生物学的概念以及发展简史
    • 1.2.1分子生物学研究概况

第一章 概论

1.1.1分子生物学的概念以及发展简史

  • 广义的定义：

    • 在分子水平上解释生物学现象。
      （难以与生物化学区分）

  • 严格的定义：

    • 在分子水平上研究基因的结构和功能。

  • 起源于遗传学genetics和生物化学biochemistry，然后形成了分子生物学molecular biology

  • 分子生物学发展

    • 两个阶段，DNA双螺旋的发展，从奠基阶段到了发展阶段

    • 奠基阶段：传递遗传学

      • 孟德尔：遗传因子
      • 摩根：遗传的染色体理论，证明基因在染色体上

    • 发展阶段

      • 分子遗传学

      • 研究内容：基因的结构和功能

        1. 基因的结构
          1. DNA的发现：米歇尔，白细胞，分离出细胞核，得到了酸性成分（核素）
          2. DNA的组成成分：分离得到单核苷酸，核酸主要部分：核糖、磷酸、碱基
          3. DNA的空间结构：里程碑式，1953发表在nature。
        2. 基因的功能
          1. DNA是遗传物质：肺炎双球菌，S型和R型
          2. DNA的半保留复制
          3. one-genelone-enzyme hypothesis：一个基因一种酶，从尿黑酸症发现，一个缺陷的基因会导致一个缺陷的酶。后面通过俊证明了基因和酶的关系。目前更准确的表述：大多数基因含有产生一条多肽链的信息
          4. 基因如何决定多肽？
            1. 转录
            2. 翻译：
              1. 核糖体不是翻译机器，它是根据访问核糖体的mRNA的指令，合成各种不同的蛋白质
              2. 遗传密码的破译
          5. 逆转录的发现
            1. 正常：DNA->RNA->蛋白质，但是后来的发现对这一中心法则进行了补充。
            2. 这就是逆转录，遗传信息可以从RNA->DNA
        3. 基因工程的兴起
          1. 理论基础
          2. 关键技术
            1. 限制性内切酶等工具酶的发现：用来拼接
            2. DNA测序技术的建立：一种是化学反应，另一种是酶的方法，测了序才能进行设计
            3. 质粒载体、病毒载体的利用
          3. PCR技术
            1. 让我们现在需要测序变得非常快
            2. 给一些引物，用在体外，进行DNA的复制等等
        4. 其他进展
          1. 跳跃基因/转座元件
          2. 核酶/Ribozyme
          3. 果蝇中的发育调控
          4. 单细胞克隆技术
          5. 朊病毒的发现
          6. 细胞周期调控
          7. 细胞凋亡
          8. RNA干扰
          9. 基因打靶/gene targeting

1.2.1分子生物学研究概况

  • 从还原论到整体论
    • 还原论就是从个体->染色体->基因->核苷酸
    • 整体论从整体揭示生命的奥秘，比如基因组学
  • 分子生物学在现代生物学中的地位

  • 分子生物学的延伸
  • 21世纪生命科学发展的特点
    • 对生命现象的认识从单基因水平向全基因组整体水平发展
    • 现代生命科学研究的理论与技术从较长期的积累走向应用

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