词条 | 分子生物学 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 分子生物学fenzi shengwuxue生物学中研究蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能与信息的一个分支学科,它用物理学、化学方法在分子水平上揭示生命现象的本质。以DNA螺旋结构模型的建立为标志,50年代,它揭示了DNA半保存复制的基础,创立了中心法则,并开始探索复制机制。60年代,遗传密码被破译,生命有机体的统一性得到了在分子水平上的证实。70年代,人工基因的合成为遗传工程开辟了道路。 分子生物学fenzishengwuxue从分子水平上研究生命现象的科学,着重点在生物大分子结构与功能关系以及相互的作用。大体可分为三大领域:一是蛋白质体系(包括酶),二是蛋白质—核酸体系(中心问题是分子遗传学,即遗传信息的传递),三是蛋白质—脂质体系(即生物膜)。一般认为,分子生物学是自沃森和克里克1953年提出DNA双螺旋结构模型后,从生物化学和遗传学中明确分出的一门新兴学科。 分子生物学现代生物学的一个分支。研究组成生物体的各类大分子(如核酸、蛋白质、多糖等)的结构和功能,用物理学手段揭示生命现象的本质。其基础是遗传学、生物化学、高分子物理化学以及化学物理学等。 分子生物学molecular biology从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系和蛋白质-脂质体系(即生物膜),也包括各种生命过程,如光合作用、肌肉收缩、神经兴奋、遗传特征的传递等分子水平的物理化学分析。根据研究对象不同,又可分别称为分子遗传学、分子生理学、分子进化学等。分子生物学是现今生物学的一个重要发展,反映了生物科学已开始由现象描述深入到阐明基本机理的作用规律。 分子生物学Molecular Biology生物化学的一个分支。研究细胞中生物大分子的结构、合成、降解及代谢行为。生物大分子包括DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)、蛋白质(包括酶)、碳水化合物、糖蛋白和脂蛋白复合物。最早由O.T.艾弗里20世纪40年代初提出,最初等同于核酸的研究。加拿大科学家艾弗里、麦克劳德和美国科学家麦卡蒂通过对细胞的研究,首先确定细胞中的遗传物质是DNA。美国科学家J.D.瓦特森和英国科学家F.克里克1953年阐明了DNA的双螺旋结构,由此获得1962年诺贝尔奖。双螺旋由两条相互配对的磷酸糖“骨架”构成,骨架上完全配对的碱基位于螺旋中央。法国生物化学家J.莫诺和F.雅各布(获1965年诺贝尔奖)证明RNA的合成是以DNA为模板,称其合成过程为“转录”,称RNA指导的蛋白质合成为“翻译”。细胞中蛋白质一旦发生翻译,可经一系列变化(如糖或脂的加入)形成细胞组成中的复合蛋白。病毒是分子生物学中一个重要的研究领域。最初对病毒的基础研究包括加拿大科学家德赫里尔的工作,他发现了噬菌体(细菌病毒),病毒由DNA或RNA及相应蛋白质构成,因而可用于考察复制(DNA合成)、转录(RNA合成)和翻译(蛋白质合成)的模型。美国生物化学家科恩伯格(获1959年诺贝尔奖)对阐明病毒中DNA的合成做出最杰出的贡献。最近的研究中已使用真核细胞病毒,这类病毒可看作动物细胞和组织的一个缩影,其分子生物学调控类似于细胞内的相应机制。以RNA作为遗传物质的病毒称为逆转录病毒,其中某些与人类的癌变有关。但多数侵染真核细胞的病毒都是DNA病毒。随着1970年美国生物化学家史密斯(获1978年诺贝尔奖)对限制性内切酶的分离成功,DNA重组技术(即遗传工程)兴起,限制性内切酶在特定位点(碱基顺序)切断DNA分子,连接酶则能把这些片断连接起来,从而在基因拼接试验中把不同DNA分子接在一起,形成重组分子,并首先在细菌和病毒上获得成功。1977年获得首例哺乳动物DNA片断组合入细菌质粒的重组分子。质粒是某些细菌细胞中含DNA的非染色质颗粒。基因拼接使得这些真核细胞DNA指导合成的RNA得到的产物比最终的信使RNA多得多。因为这些片断中与蛋白信使无关的密码已被切去,剩下的RNA拼接在一起。美国马萨诸塞州剑桥的吉尔伯特和英格兰剑桥的桑格开发了不同的方法,他们与加利福尼亚的伯格(首先从事克隆试验的人)一起获得1980年诺贝尔奖。这些技术使古典遗传学和分子遗传学发生巨大变革。在DNA分子水平解释临床病例的能力使许多遗传病得到理解。DNA碱基顺序水平的变化导致信使RNA顺序发生变异,从而在翻译为蛋白质时发生错误或形成其他蛋白质,从而出现遗传病的功能障碍特征。许多遗传学概念也被修正,例如,证明了许多蛋白质都存在多基因密码。此外,对蛋白质及其相互之间以及与核酸之间相互关系的研究也在开展。哈佛的普塔史内和艾伯塔的安德森首先记述了一种噬菌体基因转录控制过程中蛋白-DNA相互关系的分子机制。加拿大分子生物学家科拉纳在核酸分子的化学合成中有开创性,他的许多学生都卓有成就,包括开发特纳(不列颠哥伦比亚大学)和史密斯(不列颠哥伦比亚大学)。现在,各大学、各省生化技术企业以及许多联邦、省级研究部门都在开展分子生物学的研究。 分子生物学在分子水平上研究生命现象的科学。创立于20世纪50年代。主要研究领域有三大方面:生物大分子的结构、功能与合成;遗传的分子基础;生物膜的分子生物学。中国于1965年在世界上首次人工合成了结晶胰岛素;1981年又成功地人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。 分子生物学在分子水平上研究生命现象的物质基础的科学。是现代生物化学的一个重要内容。主要指蛋白质和核酸的结构与功能的研究,也包括各种生命过程,如光合作用、肌肉收缩、神经兴奋、遗传特征的传递等深入到分子水平的物理化学分析。分子生物学是现今生物学的一个重要发展,这个发展反映生物科学对于许多重大问题已开始由描述现象转入到阐明基本的作用规律。 |
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