分子生物學(xué)前沿課件

2019年國培計劃分子生物學(xué)前沿動態(tài)主講人:嚴明理湖南科技大學(xué)生命科學(xué)院QQ:3055818992019年國培計劃11引言·分子生物學(xué)(molecularBiology)是一門帶動整個生命科學(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研究趨勢的預(yù)測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)研究將是今后相當長時間內(nèi)是本領(lǐng)域中的一個重點?！せ虻谋磉_調(diào)控規(guī)律,特別是基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)機制?！惴椒ê图夹g(shù)手段對分子生物大分子的研究尤為重要,是本學(xué)科突破性進展的重要支持。研究趨勢的預(yù)測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)使人類在認識上由宏觀向微觀轉(zhuǎn)變技術(shù)方法由粗放向精細準確轉(zhuǎn)變分子生物學(xué)的發(fā)展的歷程4

1838年,Schwan、Schleiden細胞理論;1859年,Darwin進化論

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)以及整個生物學(xué)科發(fā)生了深刻的革命人類進入21世紀10多年了,分子生物學(xué)也進入了“基因組后時代”。令分子生物學(xué)的發(fā)展前沿,如哺乳動物克隆、基因組計劃、遺傳與進化、生物計算機、生物芯片、生物材料、蛋白質(zhì)組、天然藥物、干細胞、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,各個層次、各個領(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動物克隆與意義“克隆是指生命體、純種細胞或生物大分子的無性繁殖、增殖或復(fù)制。1)促進人類了解生物生長發(fā)育的機理,特別是發(fā)現(xiàn)影響生長和衰老的因素;2)“治療性克隆”提取胚胎干細胞,為移植手術(shù)生產(chǎn)合適的器官;(干細胞美容的應(yīng)用)3)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物,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驗動物;5)培育優(yōu)良家畜魚禽品種;6)復(fù)制瀕危的動物物種,保存和傳播動物物種資源。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年實施“人類基因組計劃”(humangenomicproject是人類認識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。2.2基因組計劃82.3遺傳與進化

基因遺傳機理的提出促成了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相關(guān)?！艋虮磉_是一個在時空上有序的生物學(xué)過程,而且基因表達的時空有序性?；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)育與進化的問題被闡明:子的發(fā)生和成熟、受精過程、基因表達的時空次序、細胞分化、個體三維形態(tài)發(fā)育、物種間的親緣關(guān)系、分子進化速度和分子進化方式等。2.3遺傳與進化9◆與數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、非線性物理學(xué)家和計算機科學(xué)家合作,在對浩如煙海的資料進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,以及在進化過程中發(fā)生的變化,最終將在分子水平上實現(xiàn)遺傳、發(fā)育和進化的理論大綜合?！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