基于分子生物学背景下基因工程对生物化学影响的研究
来源:用户上传
作者:
摘 要:随着现代科学的迅速发展,生物化学与分子生物学的课程在研究方面以及取得了重要的成果。生物化学主要以研究细胞的各项组织,如蛋白质,糖类,脂肪等。生物化学和基因工程有许多共同之处,两者都对农业,医学方面有着不可代替的贡献。生物化学介绍生物大分子的结构与功能的关系,基因信息传递。两者结合临床实践,在研究分子,和微生物的同时解决人类疾病。
关键词:分子生物学;基因工程;生物化学
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.173
1 分子生物学
随着时代进步,全世界对微观的研究越来越具有专业性,生命科学和化学也得到了发展,让人们客观的看待分子和细胞等微生物。从单个的生物体到器官到组织到细胞,再从细胞结构到核酸和蛋白的分子水平,人们意识到可以通过检测分子水平的线性结构(如核酸序列),来横向比较不同物种,同物种不同个体,同个体不同细胞或不同生理(病理)状态。分子生物学方法、细菌的转录、真核生物转录、转录后加工、翻译、DNA复制、重组和转座,以及基因组学。
2 基因工程
基因工程是生物工程的一个重要分支,它利用基因重组改变原本的基因形态,和细胞工程,蛋白质工程相互结合。基因重组就是外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作,从而改变原本的基因形态。
在人为操作下为人类提供所需要的遗传物质。众所周知,遗传物质是在DNA内存在的,想要改变遗传基因就要对DNA进行改变,在提取出物质后,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,两者导入到需要的受体细胞中,以至于让提取出的物质可以在新的载体中更好的生存,并在其中进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基称基因重组技术为合成生物学概念,在发现DNA限制酶后,斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年,国际上重新提出合成生物学概念,并定义为基于系统生物学原理的基因工程。
3 生物化学与分子生物学
(1)功能作用。作为生命存在的基础,生物分子的结构、功能、数量及存在部位的发生移位,在结合不同环境下的分子进行生化反应,在过程中如果没有进行很好的解决,就会发生紊乱从而导致疾病的发生。所以说,生物化学与分子生物学在基础医学和临床医学中起着重要作用。(2)含义。生物化学与分子生物学既是生命科学的基础,又是生命科学的前沿。生物化学与分子生物学在分子水平探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节。生物化学与分子生物学是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的前沿领域。
4 基因工程和生物化学
生物化学是一门生物与化学相结合的科目,主要研究生命的物质组成,结构特点和在生命过程中所产生的各种化学反应。八十年代到九十年代基因工程发展最为迅速,带动生物化学的发展也逐步成熟。基因工程中限制性内切酶、DNA序列分析已经DNA重组技术把分子生物学和生物化学都引导到了迅速发展时期。基因工程已经运用到了农业、医药等方面。生物化学也分为多种不同的领域,运动生物化学中基因工程就起到了重要的作用。
5 基因工程在生活中的应用
农业领域运用基因工程技术最为广泛,由于我国是农业大国,所以改变传统的农业发展也是必然的,在农作物的生长中引用先进的生物科学技术,提高农作物的质量,增加产量,解决国情问题。同时改变农作物对方外物的能力。随着人口的增长土地不断减退,怎样产生出高质量的食物成为目前最重要的研究问题,基因工程在这方面就做出了巨大贡献。基因工程将植物体本身不具有的性状通过移植在其他植物身上表达,目前最为显著的就是转基因产品。基因工程应用于医药方面,我们最为熟悉的干扰素就是利用基因工程所研制的。在临床用于白血病、乙肝等疾病,为医学做出了巨大的贡献。人们通过基因工程高效生产胰岛素,为现代糖尿病患者带来了福音。科学家积极的利用基因工程去攻克人类现在无法治疗的疾病。我国改变初始农业发展,增加工业产业,改善经济,同时也对原本和谐的生态环境进行了破坏,基因工程在生态环境方面也提供了帮助,基因工程可提高微生物净化环境的能力。现在已经开发出净化农药的DDT细菌,降解水中的颜料等危害物质,从而改变工业带给生态环境的破坏。
6 生物化学
生物化学是研究生命物质结构及变化的科学,主要是进行多肽的药理实验,用于免疫系统、内分泌系统、神经系统的探讨。生物化学在食品、制药方面也展现出了巨大的作用。70年代以来,国家重视生物工程的研究,利用基因工程技术改善生产环境,同时用基因工程生产新型药品,解决目前所不能解决的问题。生物化学和基因工程相互结合,运用到医学中的免疫系统的研究,解决因为免疫系统而产生的疾病。利用基因工程提高酶的活性,讓多种淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、氨基酸合成途径的关键酶得到改造、克隆、从而使酶的活性增加,稳定性得到提高。
7 结语
基因工程运用DNA分子重组技术,解决一些疑难杂症。基因工程同时也为生物化学的对分子微生物的研究提供了理论依据,解决了遗传基因相关的问题。两者相互结合,在医学领域取得了成绩。生物化学在免疫系统、内分泌系统中进行研究,基因工程和它相结合,共同攻克目前不能治愈的艾滋病是最为有效的。
参考文献:
[1]陈宏.基因工程原理与应用[M].北京:中国农业出版社,2004.
[2]陈凡,张明国.解析技术:“技术―社会―文化”的互动[M].福州:福建人民出版社,2002:128.
[3]刘祥林,聂刘旺.基因工程[M].北京:科学出版社,2005.
[4]郑铁松,何国庆.基因工程技术在食品品质改良中的应用[J].食品工业科技,2000,21(04):70-72.
[5]王关林,方宏筠.植物基因工程[M].北京:科学出版社,2002.
[6]胡银岗,杨凌.植物基因工程[M].西北农林科技大学出版社,2006.
[7]王晓丹,李艳红.分子生物学方法在水体微生物生态研究中的应用[J].微生物学通报,2012(04):777-781.
作者简介:汪晓雪(1983-),女,湖北黄梅人,硕士,讲师,研究方向:生物化学。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14979158.htm