分子生物學(xué)前沿課件

2019年國培計(jì)劃分子生物學(xué)前沿動(dòng)態(tài)主講人:嚴(yán)明理湖南科技大學(xué)生命科學(xué)院QQ:3055818992019年國培計(jì)劃11引言·分子生物學(xué)(molecularBiology)是一門帶動(dòng)整個(gè)生命科學(xué)的學(xué)科,是生物化學(xué)、遺傳學(xué)、徽生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生物物理學(xué)等學(xué)科相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的學(xué)科。分子生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿和最活躍的學(xué)科。近年來由于分子生物學(xué)的技術(shù)和方法不斷為生命科學(xué)其他領(lǐng)域廣泛運(yùn)用,使本學(xué)科越來越側(cè)重于蛋白質(zhì)等生物大分子及其復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)與功能研究方面。1引言2研究趨勢(shì)的預(yù)測(cè)DNA、RNA等作為遺傳信息分子,研究其本身的結(jié)構(gòu)及與蛋白質(zhì)的相互作用功能基因組學(xué)研究將是今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)是本領(lǐng)域中的一個(gè)重點(diǎn)?！せ虻谋磉_(dá)調(diào)控規(guī)律,特別是基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。°方法和技術(shù)手段對(duì)分子生物大分子的研究尤為重要,是本學(xué)科突破性進(jìn)展的重要支持。研究趨勢(shì)的預(yù)測(cè)3分子生物學(xué)的發(fā)展的歷程

“分子生物學(xué)”一詞最早于1945年在HarveyLecture上出現(xiàn)◆—開始就將研究對(duì)象主要集中于生物大分子一核酸(DNA和RNA)的研究,并己經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語言”。令分子生物學(xué)的出現(xiàn)使人類在認(rèn)識(shí)上由宏觀向微觀轉(zhuǎn)變技術(shù)方法由粗放向精細(xì)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)變分子生物學(xué)的發(fā)展的歷程4

1838年,Schwan、Schleiden細(xì)胞理論;1859年,Darwin進(jìn)化論

1865年,Mendel經(jīng)典遺傳學(xué);令1915年,Morgan提出基因?qū)W說令1940年,Beadle和Tatum提出“一個(gè)基因一種酶

1953年,Watson和cick提出DNA雙螺旋模型;◆1958年,Crick提出中心法則;令1969,年全部(三聯(lián)密碼子)遺傳密碼被破譯…

1838年,Schwan、Schleiden細(xì)胞理論;5隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,促使生物化學(xué)、遺傳學(xué)以及整個(gè)生物學(xué)科發(fā)生了深刻的革命人類進(jìn)入21世紀(jì)10多年了,分子生物學(xué)也進(jìn)入了“基因組后時(shí)代”。令分子生物學(xué)的發(fā)展前沿,如哺乳動(dòng)物克隆、基因組計(jì)劃、遺傳與進(jìn)化、生物計(jì)算機(jī)、生物芯片、生物材料、蛋白質(zhì)組、天然藥物、干細(xì)胞、腦科學(xué)以及轉(zhuǎn)基因等,無一不是多學(xué)科的交叉與融合、基礎(chǔ)硏究與應(yīng)用的統(tǒng)一。人們由單一分析轉(zhuǎn)向綜合分析,去研究生物的多樣性與生命本質(zhì)的致性,各個(gè)層次、各個(gè)領(lǐng)域的研究都和分子水平上生物大分子的研究相關(guān)連。令促進(jìn)了思維方法學(xué)上的研究:整體,統(tǒng)一等隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,促使生物化學(xué)、遺傳學(xué)62分子生物學(xué)的部分前沿問題21動(dòng)物克隆與意義“克隆是指生命體、純種細(xì)胞或生物大分子的無性繁殖、增殖或復(fù)制。1)促進(jìn)人類了解生物生長發(fā)育的機(jī)理,特別是發(fā)現(xiàn)影響生長和衰老的因素;2)“治療性克隆”提取胚胎干細(xì)胞,為移植手術(shù)生產(chǎn)合適的器官;(干細(xì)胞美容的應(yīng)用)3)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,大批量制造某些藥物的生物原料;4)為科學(xué)研究提供更適合的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物;5)培育優(yōu)良家畜魚禽品種;6)復(fù)制瀕危的動(dòng)物物種,保存和傳播動(dòng)物物種資源。2分子生物學(xué)的部分前沿問題72.2基因組計(jì)劃令基因組含有生物生、老、病、死的全部遺傳信息,這些遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄和翻譯等分子生物學(xué)過程,以密碼形式先mRNA,而后再變成蛋白質(zhì)?！?990年實(shí)施“人類基因組計(jì)劃”(humangenomicproject是人類認(rèn)識(shí)自我一揭開人類的奧秘、追求健康、戰(zhàn)勝疾病的偉大科學(xué)工程。令已完成的“基因組計(jì)劃”:家豬基因組水稻、雞,豬,馬鈴薯,白菜等。令以研究基因組結(jié)構(gòu)為主要內(nèi)容的“基因組學(xué)”(genomics)和以研究基因組功能為主要內(nèi)容的“后基因組學(xué)”(post-genomics成為研究熱點(diǎn)。2.2基因組計(jì)劃82.3遺傳與進(jìn)化

基因遺傳機(jī)理的提出促成了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和“中心法則”的創(chuàng)立,并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)遺傳與某些基因的表達(dá)相關(guān)。◆基因表達(dá)是一個(gè)在時(shí)空上有序的生物學(xué)過程,而且基因表達(dá)的時(shí)空有序性?；蛞蛘{(diào)控存在著多重調(diào)控和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)?！綦S著分子生物學(xué)的發(fā)展,一系列的遺傳、發(fā)育與進(jìn)化的問題被闡明:子的發(fā)生和成熟、受精過程、基因表達(dá)的時(shí)空次序、細(xì)胞分化、個(gè)體三維形態(tài)發(fā)育、物種間的親緣關(guān)系、分子進(jìn)化速度和分子進(jìn)化方式等。2.3遺傳與進(jìn)化9◆與數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、非線性物理學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家合作,在對(duì)浩如煙海的資料進(jìn)行分析和綜合的基礎(chǔ)上,將可能破譯記載在基因組DNA上的“遺傳語言”,從而闡明控制發(fā)育的遺傳程序在染色體上的構(gòu)建和操作規(guī)則,以及在進(jìn)化過程中發(fā)生的變化,最終將在分子水平上實(shí)現(xiàn)遺傳、發(fā)育和進(jìn)化的理論大綜合?！襞c數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、非線性物理學(xué)家和計(jì)算10分子生物學(xué)前沿課件11分子生物學(xué)前沿課件12分子生物學(xué)前沿課件13分子生物學(xué)前沿課件14分子生物學(xué)前沿課件15分子生物學(xué)前沿課件16分子生物學(xué)前沿課件17分子生物學(xué)前沿課件18分子生物學(xué)前沿課件19分子生物學(xué)前沿課件20分子生物學(xué)前沿課件21分子生物學(xué)前沿課件22分子生物學(xué)前沿課件23分子生物學(xué)前沿課件24分子生物學(xué)前沿課件25分子生物學(xué)前沿課件26分子生物學(xué)前沿課件27