分子生物学上的最新发现

作者&投稿:诏钧 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
人要靠穿靴戴帽、描眉涂唇修饰自己,DNA分子也会自我修饰,而且这种修饰很可能与生命活动息息相关。中科院院士、上海交大教授邓子新领衔的科研团队,联合英美科学家,在众多细菌DNA分子上发现了一种新的硫(S)修饰,相关论文近期在国际微生物领域顶级刊物《分子微生物学》上发表。

论文评审员指出,该论文阐明了一项长期令人迷惑不解的DNA不稳定现象的分子机理,预示着新的生物学功能的发现。

DNA分子研究是生物科学最为引人注目的研究领域之一。DNA是生命的物质基础,由五种元素———碳、氢、氧、氮、磷构成的四种核苷酸序列,编码着自然界千变万化的遗传现象,贮存着生物界无穷无尽的遗传信息资源。在基本的DNA骨架之外,DNA还会“自我修饰”。这是分子生物学科的一个专门领域,构成对DNA结构的重要补充,其中同样蕴涵神秘的遗传学意义,世界上为此类研究倾注毕生精力的科学家数以万计。

邓子新告诉记者,在DNA修饰研究领域,第一项重大发现是诞生于上世纪50年代的“DNA甲基化限制修饰系统”。这种DNA修饰,可以限制外来生物入侵,使生物体保护自身遗传稳定性。举个例子,两军作战,一支队伍穿上统一的服装,就能与另一支队伍区别开来,而不会误伤自己人。这项发现在后来分子生物学与基因工程的研究中发挥了重要作用。

DNA分子的硫修饰,是DNA甲基化修饰系统之外的又一项新发现。DNA分子的不稳定现象在实验中会经常遇到,却很容易被普遍解读为因DNA提取操作不当造成。但邓子新团队偏要“一意孤行”:有没有可能是因为DNA本身结构变化而造成不稳定呢?沿着这条思路,团队从上世纪80年代末开始实验研究,各种实验难以计数,其间也走过不少弯路,还经历了来自方方面面的质疑,最终发现DNA分子不稳定现象“毛病”出在其自身,因为DNA分子产生了硫修饰。

DNA分子硫修饰的发现,为生物学研究打开了又一扇大门。邓子新说,推开大门,一个又一个谜需要探究。例如,DNA分子为何要进行硫修饰?与人类健康、医疗究竟会产生怎样的关联?那些致毒致病的“元凶”会否与它们DNA分子的硫修饰有关?专家认为,DNA硫修饰后新结构及生物学意义的阐明,将丰富分子生物学的基础理论,也可能推动相关生物学领域的研究,如了解DNA损伤,癌症治疗因子的作用机理等。

1. 分子生物学的诞生

分子生物学是在分子水平上研究生命现象的物质基础的科学。主要研究蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能,其中包括对各种生命过程,如光合作用、肌肉收缩、神经兴奋和遗传特征传递等的研究,并深入到分子水平对它们进行物理、化学分析。目前,分子生物学已成为现代生物学发展的主流,它所取得的成果,已在实际工作中获得某些重要的应用,为工农业及医药事业开辟了前所未有的广阔前景。

1953年沃森和克里克提出了遗传物质——DNA的双螺旋结构模型,这是生物学中的一次伟大革命。60年代又搞清了核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构,同时揭示了遗传密码和核酸信息控制蛋白质特异结构的合成机制,由此建立了生物遗传变异的信息概念。这表明从病毒、细菌、动植物到人类都具有一套共同的遗传密码、共同的信息符号。50年代“中心法则”的提出,70年代逆转录酶的发现,以及重组DNA技术的建立,为分子生物学的发展开辟了新的前景。这些成就,不仅为在分子水平上研究复杂的基因调节控制提供重要手段,而且在分子生物学的基础上,产生了一个新的技术科学领域——遗传工程,它已为人类定向改变生物遗传性状与创造新物种开辟了新途径。

本世纪50年代,随着蛋白质和核酸的化学结构测定方法的进展,人们发现只要把不同种属生物体内起相同作用的蛋白质或核酸的结构进行比较,根据蛋白质或核酸在结构上差异的程度,就可以确定不同种属的生物在亲缘关系上的远近。亲缘关系越近的种属,其蛋白质或核酸的结构越相似;反之,其差异越大。据此,能得到反映生物进化的谱系。蛋白质分子细胞色素C在各种呼吸氧气的物种细胞中均能找到。分析它就能知道不同物种的亲缘关系。目前已对100多种生物的细胞色素C的化学结构进行了测定,并借助计算机测定出平均700万年改变一个氨基酸残基。据此可以分析判断,较高等的生物大约在25亿万年前同细菌分离。同样,大约在15亿年前植物和动物有共同的祖先。大约在10亿年前昆虫和脊椎动物有共同的祖先。对100多种生物的细胞色素C的化学结构进行比较后,已画出了部分生物种属的进化谱系。运用这种方法来确定物种间的亲缘关系,要比过去依靠形态和解剖上的差异来确定有着更大的优越性。它不仅使得形态结构上非常简单的微生物的进化有了判断的依据,而且更能反映出生命活动的本质,更为精确地推算出物种趋异的时间。

2. 脑科学的进展

近年来,脑科学的研究取得了一系列新进展。主要有:(1)发现与某种思维活动相应的大脑区域,利用正电子层析摄影手段发现:人们辩别音符时用左脑,而在记住乐曲时多半用右脑;(2)脑电波与思维活动有一定的对应关系,可以从电波分析思维的内容;(3发现大脑内影响思维的生化物质——促肾上腺皮质激素和促黑素细胞激素能对思维产生重要影响;(4)对裂脑人的研究,发现大脑两个半球的分工,左半球主要从事逻辑思维,右半球主要从事形象思维、空间定位、图象识别、色彩欣赏等。还发现了裂脑科学的这些成就,从理论上提出了一些新观点。如:思维的大脑神经回路说,思维互补说等。这些新成就和新观点,对工人智能的研究有着重要意义。

人类第一条染色体解码完毕。

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分子生物学发展过程中重要科学发现有那些~

生物学发展史:(1)科学活动包括观察、调查、实验、查阅文献资料、相互交流…通过科学工作者长期不懈的科学活动,生物学得到了不断的发展。(2)生物学是一门迅速发展的自然科学,19世纪初,法国拉马克首先提出“生物学”这个名词,认为动物和植物都是有生命的物体;(3)瑞典科学家林奈创立了生物命名法,根据生物的形态、习性、大小各异进行分类,被称为“分类学之父”,将地球上的生物分为多个界,每个界有分成若干门,从属关系为界、门、纲、目、科、属、种;(4)英国科学家达尔文运用考察、调查、分类、比较等研究方法,建立了“进化学说”;(5)英国哈维发现血液循环;(6)20世纪50年代,美国科学家沃森和英国科学家克里克发现了DNA分子的双螺旋结构,使生物学的研究进入都分子生物学阶段。

3大发现:(1)20世纪40年代发现的生物遗传物质的化学本质是DNA;(2)20世纪50年代提出的DNA结构的双螺旋结构模型;(3)20世纪60年代确定的遗传信息的传递方式,即DNA至RNA至蛋白质。
3大发明:(1)限制性内切酶的发明(基因剪刀);(2)载体(交通工具);(3)逆转录酶(打破了遗传学的中心法则,是真核基因的制备成为可能)。
4大要素:(1)“基因剪刀”——剪取DNA的酶;(2)“缝纫针”——连接不同来源DNA分子的酶;(3)“交通工具”——载体;(4)“乘客”——目的基因。希望对你有用:)

分子生物学上的最新发现
答:人要靠穿靴戴帽、描眉涂唇修饰自己,DNA分子也会自我修饰,而且这种修饰很可能与生命活动息息相关。中科院院士、上海交大教授邓子新领衔的科研团队,联合英美科学家,在众多细菌DNA分子上发现了一种新的硫(S)修饰,相关论文近期在国际微生物领域顶级刊物《分子微生物学》上发表。论文评审员指出,该论文阐...

有关最新生物科学技术发展的报道
答:人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。。补充( 最新发展):仿生学与遗传学的整合是系统生物工程(systems bio-engineering)的理念,也就是发展遗传工程的仿生学。人工基因重组、转基因技术是自然重组、基因转移的模仿,还天然药物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生,人工神经元...

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中国近年来生物学的成就``
答:其他前沿领域:在诸如生物化学和分子生物学、神经生物学、进化生物学等方面,近年来中国生命科学界也取得了不少国际一流成果。例如,发现了与精子成熟和保护有关的抗菌胜基因、揭示了果蝇有与高等动物类似的认知行为,首次观察到植物防止自交的一种新的繁育机制等。在系统发育和动植物区系演化方面,完成了2...

分子生物学进展
答:特别是在1953年,Watson和Crick发表了著名论文“脱氧核糖核酸的结构”以后,DNA双螺旋结构的发现,促进了遗传学、生物化学和生物物理学的结合,推动了分子生物学的形成和迅速发展,使生命科学全面地进入分子水平研究的时代,这是生物科学发展史上的重大里程碑。1956年剑桥医学研究委员会率先建立了分子生物学实验室,1959年创刊...

狗摇尾巴科学研究
答:意大利科学家的一项最新研究揭示了狗摇尾巴的秘密。他们在《当代生物学》杂志上发表的研究发现,狗摇尾巴的方向能揭示它们的情绪状态。向左摇摆表示恐惧,向右则象征兴奋。吉奥基-维洛提格拉教授,来自里雅斯特大学的动物学家,认为狗摇尾巴并非本能,而是它们的一种交流方式,尽管不同品种的狗尾巴形状和大小...

近年来生物学领域重大发现有什么?
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谁有最新生物科学发展资料???
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答:生物谷盘点2009 2009年,国内生物医药的突破之年。不仅有干细胞发现的新突破,还有转基因作物政策的新举措。更多专题 相关阅读 推荐学术会议 学术研讨会、峰会论坛、展会 更多会议 美国科学家成功的破译了具抗药性且能致死的葡萄球菌的基因密码。这种葡萄球菌可以用来抗甲氧苯青霉素以及其他很多广泛使用的...

生物植物基因工程 目前研究重点、方向、及最新成果
答:1986年,美国的Beachy实验室的Powell-Abel等第一次将烟草花叶病毒外壳蛋白(TMV-Cp)基因插入修饰过的农杆菌质粒中,并置于花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子下,经农杆菌侵染而将TMV-Cp基因转入烟草,并在烟草中表达TMV-Cp,分子生物学检测表明TMV-Cp基因已整合到烟草的基因组中,并能稳定地遗传给子代,在转基因烟草中TMV...