分子生物學研究
分子生物學主要包含以下三部分研究內容:
1.核酸的分子生物學
核酸的分子生物學研究核酸的結構及其功能。由於核酸的主要作用是攜帶和傳遞遺傳信息,因此分子遺傳學(moleculargenetics)是其主要組成部分。由於50年代以來的迅速發展,該領域已形成了比較完整的理論體系和研究技術,是目前分子生物學內容最豐富的一個領域。研究內容包括核酸/基因組的結構、遺傳信息的復制、轉錄與翻譯,核酸存儲的信息修復與突變,基因表達調控和基因工程技術的發展和應用等。遺傳信息傳遞的中心法則(centraldogma)是其理論體系的核心。
2.蛋白質的分子生物學
蛋白質的分子生物學研究執行各種生命功能的主要大分子──蛋白質的結構與功能。盡管人類對蛋白質的研究比對核酸研究的歷史要長得多,但由於其研究難度較大,與核酸分子生物學相比發展較慢。近年來雖然在認識蛋白質的結構及其與功能關系方面取得了一些進展,但是對其基本規律的認識尚缺乏突破性的進展。
3.細胞信號轉導的分子生物學
細胞信號轉導的分子生物學研究細胞內、細胞間信息傳遞的分子基礎。構成生物體的每一個細胞的分裂與分化及其它各種功能的完成均依賴於外界環境所賦予的各種指示信號。在這些外源信號的刺激下,細胞可以將這些信號轉變為一系列的生物化學變化,例如蛋白質構象的轉變、蛋白質分子的磷酸化以及蛋白與蛋白相互作用的變化等,從而使其增殖、分化及分泌狀態等發生改變以適應內外環境的需要。信號轉導研究的目標是闡明這些變化的分子機理,明確每一種信號轉導與傳遞的途徑及參與該途徑的所有分子的作用和調節方式以及認識各種途徑間的網路控制系統。信號轉導機理的研究在理論和技術方面與上述核酸及蛋白質分子有著緊密的聯系,是當前分子生物學發展最迅速的領域之一。
B. 現代分子生物學研究的主要內容有哪幾方面
現代分子生物學研究主要內容有:
DNA重組技術(基因工程)
基因表達的調控
生物大分子的結構和功能研究
基因組、功能基因組與生物信息學研究
C. 試論述21世紀分子生物學研究方向及發展趨勢.
21世紀分子生物學研究方向及發展趨勢
原定2005年完成人類基因組DNA測序的計劃,已提前5年完成。當前,人類基因組研究的重點正在由「結構」向功能轉移,一個以基因組功能研究為主要研究內容的「後基因組」(post-genomics)
時代已經到來。它的主要任務是研究細胞全部基因的表達圖式和全部蛋白圖式,或者說「從基
因組到蛋白質組」。於是,分子生物學研究的重點似乎又將回到蛋白質上來,生物信息學也應運而生。隨著新世紀的到來,生命科學又將進入這樣一個新時代。
一、功能基因組學
遺傳學最近的定義是,對生物遺傳的研究和對基因的研究。功能基因組學(functionalgenomics)
是依附於對DNA序列的了解,應用基因組學的知識和工具去了解影響發育和整個生物體的特定序列表達譜。以釀酒酵母(S. cervisiae)為例,它的16條染色體的全部序列已於
1996年完成,基因組全長12086 kb,含有5885個可能編碼蛋白質的基因,140個編碼rRNA
基因,40個編碼snRNA基因和275個tRNA基因,共計6340個基因。功能基因組學是進一步研究這6000多個基因,在一定條件下,譬如酵母孢子形成期,同時有多少基因協同表達才能完成這一發育過程,這就需要適應這一時期的全套基因表達譜(gene expression pattern)。要解決如此復雜的問題就必須在方法學上有重大的突破,創造出高效快速地同時測定基因組成千上萬個基因活動的方法。目前用於檢測分化細胞基因表達譜的方法,有基因表達連續分析法(serial analysis Of
gene expression,SAGE)、微陣列法(microarray)、有序差異顯示(ordered differential display
,ODD)和DNA晶元(DNA chips)技術等。今後,隨著功能基因組學的深入發展,將會有更新更
好的方法和技術出現。功能基因組亦包括了在測序後對基因功能的研究。酵母有許多功能重復的基因,常分布在染色體的兩端,當酵母處於豐富培養基條件時,這些
基因似乎是多餘的,但環境改變時就顯示出其功能。基因豐余現象實際上是對環境的適應,豐余基因的存在為進化適應提供了可選擇的餘地。基因
組全序列還保留了基因組進化的遺跡,提示基因重復常發生在近中心粒區和染色體臂中段。
當前,研究者已把酵母基因組作為研究真核生物基因組功能的模式,計劃建立酵母基因組6000多個基因的單突變體文庫(single mutant library),並可用於其它高等真核生物基因組之「基因功能作圖」。
總之,功能基因組學的任務,是對成千上萬的基因表達進行分析和比較,從基因組整體水平上闡述基因活動的規律。核心問題是基因組的多樣
性和進化規律,基因組的表達及其調控,模式生物體基因組研究等。這門新學科的形成,是在後基因組時代生物學家的研究重點從揭示生命的所有
遺傳信息轉移到在整體水平上對生物功能研究的重要標志。
二、蛋白質組學
蛋白質組(proteome)對不少人來說,目前還是一個比較陌生的術語;它是在1994年由澳大利亞Macguarie大學的Wilkins等首先提出的,隨後,得到國際生物學界的廣泛承認。他們對蛋白質組的定義為:「蛋白質組指的是一個基因組所表達的全部蛋白質」(proteome indicates the proteins expressed by a genome);「proteome」是由蛋白質一詞的前幾個字母"prote」和基因組一詞的後幾個字母"ome」拼接而成。
蛋白質組學是以蛋白質組為研究對象,研究細胞內所有蛋白質及其動態變化規律的科學。蛋白質組與基因組不同,基因組基本上是固定不變的,即同一生物不同細胞中基因組基本上是一樣的,人類的基因總數約是32 000個。單從DNA序列尚不能回答某基因的表達時間、表達量、蛋白質翻
譯後加工和修飾的情況,以及它們的亞細胞分布等。這些問題可望在蛋白質組研究中找到答案,因為蛋白質組是動態的,有它的時空性、可調節性,進而能夠在細胞和生命有機體的整體水平上闡明生命現象的本質和活動規律。蛋白質組研究的數據與基因組數據的整合,亦會對功能基因組的研究發揮重要的作用。
蛋白質組由原定義一個基因組所表達的蛋白質,改為細胞內的全部蛋白質,比較更為全面而准確。但是,要獲得如此完整的蛋白質組,在實踐
中是難以辦到的。因為蛋白質的種類和形態總是處在一個新陳代謝的動態過程中,隨時發生著變化,難以測准。所以,1997年,Cordwell和Humphery-Smith提出了功能蛋白質組(functionalproteome)的概念,它指的是在特定時間、特定環境和實驗條件下基因組活躍表達蛋白質。與此同時,中國生物科學家提出了功能蛋白質組學(functional protemics)新概念,把研究定位在細胞內與某種功能有關或在某種條件下的一群蛋白質。功能蛋白質組只是總蛋白質組的一部分,通過對功能蛋白質組的研究,既能闡明某一群體蛋白質的功能,亦能豐富總蛋白質資料庫,是從生物大分子(蛋白質、基因)水平到細胞水平研究的重要橋梁環節。
無論是蛋白質組學還是功能蛋白質組學,首先都要求分離亞細胞結構、細胞或組織等不同生命結構層次的蛋白質,獲得蛋白質譜。為了盡可能分辨細胞或組織內所有蛋白質,目前一般採用高解析度的雙向凝膠電泳。一種正常細胞的雙向電泳圖譜通過掃描儀掃描並數字化,運用二維分析軟
件可對數字化的圖譜進行各種圖像分析,包括分離蛋白在圖譜上的定位,分離蛋白的計數、圖譜間蛋白質差異表達的檢測等。一種細胞或組織的蛋白質組雙向電泳圖,可得到幾千甚至上萬種蛋白質,為了適應這種大規模的蛋白質分析,質譜已成為蛋白質鑒定的核心技術。從質譜技術測得完整蛋白質的相對分子質量、肽質譜(或稱肽質量指紋,pepetide massfingerprint)以及部分肽序列等數據,通過相應資料庫的搜尋來鑒定蛋白質。此外,尚需對蛋白質翻譯後修飾的類型和程度進行分析。在蛋白質組定性和定量分析的基礎上建立蛋白質組資料庫。
從提出蛋白質組的概念到現在短短幾年中,已於1997年構建成第一個完整的蛋白質組資料庫-酵母蛋白質資料庫(yeast protein database,YPD),進展速度極快,新的思路和技術不斷涌現,蛋白質組學這門新興學科,在今後的實踐中將會不斷完善,充實壯大,發展成為後基因組時代的帶頭學科。
三、生物信息學
HGP
大量序列信息的積累,導致了生物信息學(Bioinformatics)這門全新的學科的產生,對DNA和蛋白質序列資料中各種類型信息進行識別、存儲、分析、模擬和轉輸。它常由資料庫、計算機網路和應用軟體三大部分組成。國際上現有4個大的生物信息中心,即美國生物工程信息中心(GenBank)和基因組序列資料庫(GSDB),歐洲分子生物學研究所(EMBL)和日本DNA資料庫(DDBJ)。這些中心和全球的基因組研究實驗室通過網站、電子郵件或者直接與伺服器和資料庫聯系而獲得的搜尋系統,使得研究者可以在多種不同的分析系統中對序列數據進行查詢,利用和共享巨大的生物信息資源。
隨著DNA大規模自動測序的迅猛發展,序列數據爆炸性地積累,HGP正式啟動之時,就與信息科學和資料庫技術同步發展,收集、存儲、處理了龐大的數據,生物信息學逐步走向成熟,在基因組計劃中發揮了不可取代的作用。建立的核苷酸資料庫,已存有數百種生物的cDNA和基因組DNA序列的信息。在已應用的軟體中,有DNA分析、基因圖譜構建、RNA分析、多序列比較、同源序列檢索、三維結構觀察與演示、進化樹生成與分析等。在蛋白質組計劃中,由於蛋白質組隨發育階段和所處環境而變化,mRNA豐度與蛋白質的豐度不是顯著相關,以及需要經受翻譯後的修飾,因而對蛋白質的生物信息學研究,在內容上有許多特殊之處。現在建立的資料庫,有蛋白質序列、蛋白質域、二維電泳、三維結構、翻譯後修飾、代謝及相互作用等。而通用的軟體,主要包括蛋白質質量+蛋白質序列標記、模擬酶解、翻譯後修飾等。
當今的潮流是利用生物信息學研究基因產物——蛋白質的性質並估計基因的功能。
傳統的基因組分析是利用一系列方法來得到連續的DNA
序列的信息,而蛋白質組連續系(proteomic cortigs)則源於多重相對分子質量和等電范圍,由此來構建活細胞內全部蛋白質表達的圖像。氨基酸序列與其基因的DNA
序列將被聯系在一起,最終與蛋白質組聯系在一起,從而允許人們研究不同條件下的細胞和組織。
http://wenku..com/view/8a22e94669eae009581bec35.html
看我整理了這么長時間,你就採納了吧,親。
D. 分子生物學考研
給你2017生物化學與分子生物學專業考研學校排名,
全國共有20所招收生物化學與分子生物學專業研究生的學校參與了排名,
其中:排名第一的是北京大學,排名第二的是復旦大學,排名第三的是中山大學,
以下是生物化學與分子生物學專業考研學校排名具體名單:
當然是排名越靠前的,院校越好的。
E. 分子生物學五大研究方向
如果說五大方向應該是:
(1)蛋白質(包括酶)的結構和功能;
(2)核酸的結構和功能,包括遺傳信息的傳遞與表達調控;
(3)生物膜的結構和功能;
(4)生物體新陳代謝調控的分子基礎;
(5)生物進化的分子機理。
如果說三大方向,應該是:
(1)核酸的結構與功能(中心技術是DNA重組技術);
(2)遺傳信息的表達與調控;
(3)生物大分子的結構與功能。
F. 現代分子生物學研究主要內容有哪幾方面
現代分子生物學研究主要內容有:
DNA重組技術(基因工程)
基因表達的調控
生物大分子的結構和功能研究
基因組、功能基因組與生物信息學研究
G. 說出分子生物學的主要研究內容。
分子生物學
英文名稱:molecular
biology
定義:從分子水平上研究生命現象回物質基礎的學科。研究細胞成分的答物理、化學的性質和變化以及這些性質和變化與生命現象的關系,如遺傳信息的傳遞,基因的結構、復制、轉錄、翻譯、表達調控和表達產物的生理功能,以及細胞信號的轉導等。