第1章 分子生物学发展简史2.ppt

分子生物学MolecularBiology,chengq1132011,Thetermhasmorethanonedefinition,Defineinbroadly:tounderstandbiologicalphenomenainmolecularterms(difficulttodistinguishfrombiochemistry),Defineinrestrictively:tostudygenestructureandfunctionatthemolecularlevel,WhatisMolecularbiology?,GeneconceptGenestructureGenereplicationGeneexpressionGenerecombinationGenemutation,MolecularBiologyoftheGene,（狭义的分子生物学）,第一章分子生物学发展简史,分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控的机理的学科。,Darwin一夜间销售而空,1973年斯坦福大学Cohn加州大学Boyer重组DNA技术,1944Avery肺炎球菌转化试验DNA是遗传信息的载体,2000年6月HGP提前完成功能基因组时代到来,（基因学说）,forhisdiscoverythatenzymescanbecrystallized,fortheirpreparationofenzymesandvirusproteinsinapureform,JamesBatchellerSumner,JohnHowardNorthrop,WendellMeredithStanley,CornellUniversity,RockefellerInstituteUSA,RockefellerInstituteUSA,1887-1955,1891-1987,1904-1971,TheNobelPrizeinChemistry1946,1958J.Lederberg(33y),Phagetransduction,TheNobelPrizeinChemistry1958,“forhisworkonthestructureofproteins,especiallythatofinsulin“（两度获诺贝尔化学奖）,FrederickSanger,CambridgeUniversity,1918-,Beadle&Tatum,1：一个基因一个酶假说（揭示了基因的基本功能）2：营养缺陷型研究方法（生化遗传）,采用大肠杆菌的营养缺陷型发现了细菌的遗传重组,FrancisCrick(35y),1951,分子生物学的重要里程碑,JamesWatson(23y),丹麦哥本哈根,剑桥大学CavendishLab.,闫春霞等.詹姆斯沃森与弗朗西斯克里克.遗传.2003，25（3）：C001,1953年4月，沃森和克里克在自然杂志发表了不足千字的短文-核酸的分子结构-脱氧核糖核酸的一个结构模型，报告了这一改变世界的发现。,M.H.F.Wilkins&RosalindFrankin,XrayphotographofDNAwithhighquality(核糖与磷酸连接成的扭曲绳子，每一节上都有配对的碱基),1951.KingsLab.LondonUniversityUK,（DNA双螺旋结构）,FrancoisJacob(44y)JacquesMonod(55y)(French),1：Lac.OperonTheory,1965,2：ConceptofmRNA,（操纵子理论、mRNA理论）,1968,R.HolleyH.G.KhoranaM.Nirenberg,（遗传密码的破译）,（反转录酶）,发现限制与修饰现象；分离出I型内切酶,分离出II型内切酶,用II型内切酶切割DNA,（内切酶）,TheNobelPrizeinChemistry1980,fortheircontributionsconcerningthedeterminationofbasesequencesinnucleicacids,（核酸测序）,（DNA重组技术）,（转座子）,（核酶：具有催化作用的RNA）,（断裂基因对基因概念的新的理解）,TheNobelPrizeinChemistry1993,forhisinventionofthepolymerasechainreaction(PCR)method,KaryB.Mullis1944-,（PCR技术）,StanleyB.PrusinerUniversityofCalifornia,SchoolofMedicine,USA1942-,forhisdiscoveryofPrions-anewbiologicalprincipleofinfection,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1997,患有库鲁病的小孩,（朊病毒）,发现了细胞周期蛋白（cyclins）-调节功能的蛋白质,细胞周期的一个关键调节物质（细胞周期蛋白依赖激酶),发现了控制细胞周期的一类特异基因,ProgrammedCellDeath(PCD)anddevelopment,2002NobelPrizeinPhysiologyorMedicine,（细胞的程序性死亡与发育：细胞凋亡）,fortheirdiscoveriesconcerningmagneticresonanceimaging,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2003,PaulC.LauterburUSA,PeterMansfieldUK,（核磁共振成像的研究）,forthediscoveryofubiquitin-mediatedproteindegradation“,TheNobelPrizeinChemistry2004,AaronCiechanoverIsrael,IrwinRoseUSA,AvramHershkoIsrael,（泛素介导的蛋白质降解）,fortheirdiscoveriesofodorantreceptorsandtheorganizationoftheolfactorysystem,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2004,RichardAxelUSA,LindaB.BuckUSA,（近1000种嗅觉基因）,“fortheirdiscoveryofthebacteriumHelicobacterpylori(幽门螺杆菌)anditsroleingastritis(胃炎)andpepticulcerdisease（消化性溃疡）,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2005,BarryJ.Marshall（Australia）,J.RobinWarren（Australia）,（幽门螺旋杆菌与胃炎、胃溃疡等肠道疾病）,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2006,AndrewZ.Fire(USA，47y)华盛顿卡耐基研究院,CraigC.Mello(USA，45y)马萨诸塞大学医学院,“RNAinterference”,（RNAi原理与技术）,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2007,MarioR.Capecchi,MartinJ.Evans,OliverSmithies,genetarget,embryostemcell,genetarget,（基因打靶及胚胎干细胞的培养）,TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2008,哈拉尔德楚尔豪森（德）发现某些类型的HPV就是宫颈癌的病原体,巴尔-西诺西（法）艾滋病病毒发现者之一,吕克蒙塔尼（法）艾滋病病毒的发现者之一,（艾滋病病毒HIV及人乳头状瘤病毒HPV）,TheNobelPrizeinChemistry2008,RogerY.Tsien(钱永健，USA)解释其荧光机制，并拓展出其他可标记的颜色,下村修（OsamuShimomura，USA）首次分离出GFP蛋白,马丁查尔菲(MartinChalfie)，USA首次将其在线虫中表达,（绿色荧光蛋白）,分子生物学发展的,三大支持学科,细胞生物学、遗传学、生物化学,1839-1847年MatthiasSchleiden&TheodorSchwann,细胞的化学组成，细胞器的结构，细胞骨架，生物大分子在细胞中的定位及功能,Cytology,MolecularCellbiology,细胞学说,GregorMendel1864年,Genetics,MolecularGenetics,GenestructureGeneduplicationGeneexpressionGenerecombinationGenemutation,分子生物学发展的三大支撑学科,遗传因子假说,Genetics,Biochemistry,NucleicAcidChemistry,ProteinChemistry,EnzymaticnatureofcrystallineProtein,Biochemistry,Whatgenesare&Howtheyact?,分子生物学研究的,三大主要领域,基因分子生物学,狭义的分子生物学,分子生物学研究领域共同遵循,三大基本原则,构成生物大分子的单体是相同的,生物遗传信息的表达的中心法则相同,高级结构,生物大分子之间的互作,分子生物学的三大原则,共同的核酸语言共同的蛋白质语言,生物大分子单体的