分子生物學(xué)理論與方法在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

1、.：.；分子生物學(xué)實際與方法在消費實際中的運用分子生物學(xué)實際與方法在消費實際中的運用分子生物學(xué)顧名思義即研討生物大分子之間相互關(guān)系和作用，從分子程度研討生命景象本質(zhì)和開展的一門新興生物學(xué)科。20世紀(jì)50年代以前的生物學(xué)研討雖然有些已進(jìn)入了微觀領(lǐng)域，但總的來說主要是研討生物個體組織、器官、細(xì)胞或是亞細(xì)胞這些東西之間的相互關(guān)系。1953年沃森和克里克關(guān)于DNA分子空間構(gòu)造及其作為遺傳信息載體的著作的發(fā)表標(biāo)志著分子生物學(xué)的誕生。分子生物學(xué)的誕生是生物學(xué)的一個重要開展，標(biāo)志著生物科學(xué)對許多艱苦問題已開場由景象描畫轉(zhuǎn)入到根本規(guī)律的闡明。生物學(xué)由此真正開場了其揭開分子程度生命的研討歷程。到20世紀(jì)70年代

2、重組DNA技術(shù)的開展又給人們提供了研討DNA的強(qiáng)有力的手段，于是分子生物學(xué)就構(gòu)成了。雖然分子生物學(xué)的興起還不到60年，但是在分子生物學(xué)根底研討領(lǐng)域內(nèi)獲得的成果卻很顯著，如不同種類生物間的親緣關(guān)系，過去主要根據(jù)不同種類生物在形狀構(gòu)造上的異同來確定。這對形狀構(gòu)造較為簡單的生物如細(xì)菌就有困難。經(jīng)過對不同種類生物的蛋白質(zhì)或核酸分子的測定，就可以抑制上述的困難，并且能更客觀地反映生物間的親緣關(guān)系。分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、生物工程等的關(guān)系非常親密。分子生物學(xué)的研討成果使不同生物體之間的基因轉(zhuǎn)移成為能夠，在農(nóng)業(yè)上開辟了育種的新途徑，在醫(yī)學(xué)上有能夠治療某些遺傳性疾病，在工業(yè)上構(gòu)成了以基因工程為根底的新興工業(yè)，

3、從而有能夠消費許多用常規(guī)技術(shù)從天然來源無法得到或無法大量得到的生物制品。正如鄒承魯院士在“生物學(xué)走向21世紀(jì)一文中所言，當(dāng)前凡是研討生命景象的學(xué)科不可防止地要深化到分子程度去進(jìn)展本質(zhì)規(guī)律的討論，這使分子生物學(xué)很快就滲入生物學(xué)的各個領(lǐng)域，改動了整個生物學(xué)的容顏；同時也對醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)及其運用產(chǎn)生了宏大的影響。從近年來的開展看，這還不過僅僅是一個開端，未來必然會有更為寬廣的開展前景。以下僅就分子生物學(xué)在工、農(nóng)、醫(yī)等方面的運用做以簡單引見。分子生物學(xué)在工業(yè)上的運用，如今曾經(jīng)產(chǎn)生了一種新興的工業(yè)，即以基因工程為根底的消費生物制品的工業(yè)。它的根底是從一種生物體分別編碼某個蛋白質(zhì)的基因，即DNA片斷，把這

4、個基因人工重組到可以用發(fā)酵法大量消費的如大腸桿菌或酵母的基因中去，使其在大腸桿菌或酵母的細(xì)胞中得到表達(dá)，并到達(dá)大量消費的目的。新近開展起來的蛋白工程那么是分別出某個蛋白質(zhì)的基因之后，再加以改造，根據(jù)三聯(lián)密碼，把這個DNA序列中編碼某一個氨基酸的密碼子，改動成為編碼另一個氨基酸的密碼子;或者用合成DNA的方法直接合成基因。從以上兩種方法都可以得到在天然界原來并不存在的DNA，再用和上面所說的類似的方法，引人大腸桿菌或酵母的基因中進(jìn)展表達(dá)，以到達(dá)大量消費的目的，得到具有新的特性的蛋白質(zhì)。.分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)上的運用，如組織血栓溶酶活化蛋白(TPA)，它是一種有助于溶化血栓的蛋白質(zhì)，在生物體中含量甚微

5、，但如今曾經(jīng)能用基因工程方法大量消費，并被用于中風(fēng)的預(yù)防和治療。僅以此一種產(chǎn)品計，年產(chǎn)值曾經(jīng)超越一億美圓。糖尿病是一種常見病，過去胰島素的消費是從動物胰臟中提取，產(chǎn)量有限，經(jīng)常供不應(yīng)求。目前世界市場上銷售的胰島素，用基因工程方法消費的曾經(jīng)占總產(chǎn)量的一半。這就大大緩解了胰島素供應(yīng)的缺乏，為糖尿病患者帶來了福音。如今世界上的生物工程公司，曾經(jīng)在幾年前紛紛建立的根底上獲得了很大的開展。置信在不久的未來，生物工程必然會成為在世界范圍內(nèi)年產(chǎn)值以百億美圓計的大工業(yè)。分子生物學(xué)用于農(nóng)業(yè)，曾經(jīng)對農(nóng)作物的種類改良起了以前不能夠想象的重要影響。農(nóng)作物以及家畜種類的改良，如今可以用定向引人有關(guān)基因的方法進(jìn)展，這就從

6、根本上改動了過去盲目大量誘變?nèi)缓笤購闹羞M(jìn)展挑選的傳統(tǒng)作法。在農(nóng)作物中，曾經(jīng)勝利地對馬鈴薯進(jìn)展了改造，不但使其獲得了抗病毒基因，也得到了高蛋白質(zhì)含量的馬鈴薯新種類。把一個蛋白水解酶抑制劑基因引人煙草之后，使得以煙葉為食的害蟲不能消化其中的蛋白質(zhì)，因此不能繁衍。這樣，這一種類就獲得了抗蟲害的才干。對蕃茄的基因工程改造，得到了比較不易軟化和擦傷的種類，可以在成熟后收獲并且可以保管較長時間，這就防止了過去為了便于保管和運輸在成熟前收獲，因此口味不好的缺陷。雖然植物基因工程的運用還不是很久，但為農(nóng)作物的大量增產(chǎn)和種類改造，例如固氮基因的轉(zhuǎn)移等，提供了無法估量的開展前景。分子生物學(xué)與我們本身也是息息相關(guān)，

7、如癌癥，作為危害人類最嚴(yán)重的疾病之一，深受我們廣泛關(guān)注。分子生物學(xué)的進(jìn)展為認(rèn)識癌癥發(fā)病緣由，從而徹底降服癌癥提供了新的能夠性。如今曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾十種癌基因，其中有十余種已被以為與癌癥病源學(xué)有關(guān)。人類的遺傳疾病也是由于基因缺陷而引起的。例如，鐮刀性貧血癥，是由于血紅蛋白基因中一個核普酸的突變而呵斥蛋白中一個氨基酸的突變，從而引起脫氧血紅蛋白溶解度下降，在細(xì)胞內(nèi)成膠或聚合，使紅細(xì)胞變構(gòu)成為鐮刀狀，并且喪失結(jié)合氧分子才干的結(jié)果。另外一種比較常見的遺傳疾病是由于編碼苯丙氨酸經(jīng)化酶的基因喪失，人體不能合成苯丙氨酸經(jīng)化酶，呵斥苯丙氨酸在體內(nèi)的積累而引起的癡呆癥。此外，某些過去曾被以為是生活習(xí)慣的問題，如今也

8、證明與遺傳有關(guān)，并發(fā)現(xiàn)其分子程度上的緣由。酗酒基因的發(fā)現(xiàn)及克隆就是近來一個引人留意的例子。用引人有關(guān)基因的方法，來治療遺傳疾病曾經(jīng)獲得了很大的進(jìn)展?？磥?，在不遠(yuǎn)的未來，許多遺傳疾病可望得到治療。另外，有些遺傳疾病在發(fā)現(xiàn)緣由后可以直接用所缺乏的蛋白質(zhì)來進(jìn)展治療，例如一種嚴(yán)重的免疫缺陷癥，是由于基因喪失呵斥腺嗓吟脫氨酶不能合成而引起的，用純化并經(jīng)一種多聚物維護(hù)使其穩(wěn)定的腺嚷吟脫氨酶進(jìn)展治療，獲得了很好的效果。分子生物學(xué)用于現(xiàn)代技術(shù)的開展，只需極微量的資料，如一滴血，一根頭發(fā)，一塊皮膚屑或極少量的精液，就可以進(jìn)展親子鑒定，甚至可以區(qū)別親兄弟和堂兄弟。在案件的偵破中也能提供準(zhǔn)確可靠的根據(jù)，所得結(jié)果發(fā)生錯誤的能夠性僅為一億分之一。分子生物學(xué)是一門正在迅速開展、容顏日新月異的學(xué)科。它不僅曾經(jīng)全面地改動了整