现代分子生物学第一章（副本）.ppt

常用网站： National Center for Biotechnology Information/ European Bioinformatics Institutehttp://www.ebi.ac.uk/ 北京大学生物信息中心/chinese/ 图书馆资源： 中国知网、万方数据资源系统 交流网站 中文分子生物学个人交流网 生物谷 中国生物论坛 丁香园生物医学论坛 生物通 Chapter 1 Introduction 第一节 分子生物学的概念 一、广义的概念： 研究蛋白质及核酸等生物大分子的结构和功能，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 二、狭义的概念： 核酸(或基因)的生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、翻译和表达调控等过程，当然其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 从基因出发来阐明生命现象和生物学规律。 第二节 分子生物学的研究内容 一、基因与基因组的结构与功能 基因的研究一直是分子生物学发展的主线 细胞染色体水平 DNA大分子水平 反向生物学阶段 二、DNA的复制、转录和翻译 三、基因表达调控的研究 四、结构分子生物学 五、DNA重组技术 第三节 分子生物学与其他学科的关系 分子生物学：从分子水平理解生命活动 细胞生物学：从细胞水平 理解生命活动 遗传学：从遗传角度理解生命活动 生物化学：从化学组成角度来理解生物大分子和生物代谢。 第四节 分子生物学发展的历程 一、对DNA和遗传信息传递的认识阶段 1944 Avery: DNA是遗传信息的载体； 1952 Hershey和Chase：进一步证实 1953 Watson Crick：DNA 双螺旋模型 1958 Meselson Stahl: DNA半保留复制模型 1968年Okazaki：DNA半不连续复制模型 1958年Crick：中心法则 60年代Nirenberg、Ochoa Khorana等: 破译了RNA上编码合成蛋白质的遗传密码 1961年, Jacob和Monod提出调节基因表达的操纵子学说 二、重组DNA技术的建立和发展阶段 1967 Gellert：DNA连接酶 1970 Smith 和 Wilcox：限制性内切酶 1972 Berg: recombinant DNA in vitro 1973 Cohen: first used plasmid to clone DNA 1977 Gilbert Sanger: sequence 1986 Mullis: PCR 三、重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段 第五节 分子生物学研究进展 一、基因组学(Genomics) ： 基因组作图、测序及分析的科学 结构基因组学 功能基因组学 （一）结构基因组学(structural genomics) 1、模式生物基因组研究： 1996年，完成酵母菌基因组测序。 1998年12月，宣告完成线虫完整基因组序列的测定工作， 这是第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 2000年3月，已完成了果蝇的基因组测序 2001年12月14日，美、英等国科学家宣布绘制出拟南 芥基因组的完整图谱。 为人类的基因组研究提供重要的依据 2、人类基因组计划 (human genome project) 1990 人类基因组计划开始实施 2000 公布人类基因组草图 2003 获得更详细的草图 2006 人类基因组计划彻底完成 （二 ）功能基因组学 (functional genomics) 模式生物的功能基因组学 线虫、果蝇、酵母、拟南芥、水稻 二、蛋白质组学 (proteomics) 在特定的时间和特定的空间研究一个完整的生物体（或细胞）所表达的全体蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白质与蛋白质相互作用等，从而在蛋白质水平上获得对于有关生物体生理、病理等过程的全面认识。 贺福初---- 中国人类肝脏蛋白质组计划 三、基因表达调控机理 非编码 RNA siRNA and microRNA 2002年世界十大科学进展 2006年诺贝尔生理学与医学奖 Fire and Mello，RNA干扰 四、结构分子生物学 研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能的科学 五、DNA重组技术 1、基因工程 2、作为基础研究的手段 六、 我国分子生物学研究的进展 一、结构基因组学 人类基因组 2001年2月12日中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。 2