琼脂糖电泳槽单芯垂直板电泳槽
108页1、现代生物化学实验技术 细胞与分子生物学实验室 杜 卫 第一章 概 述 一、生物化学实验技术发展简史 在20世纪,生物科学迅猛发展,其中生 物化学与分子生物学的进展尤为迅速。作为 一门最具活力和生气的实验科学,在21世纪 必将成为带头的学科,这主要有赖于生物化 学与分子生物学实验技术的不断发展和完善 。 20年代: 1、微量分析技术导致了维生素、激素和辅酶等 的发现。 2、瑞典著名的化学家T.Svedberg奠基了“超离心 技术”,1924年制成了第一台5000g(5000 r/min8000 r/min)相对离心力的超离心机, 开创了生化物质离心分离的先河,并准确测 定了血红蛋白等复杂蛋白质的分子量,获得 了1926年的诺贝尔化学奖。 30年代: 电子显微镜技术打开了微观世界,使 我们能够看到细胞内的结构和生物大分 子的内部结构。 40年代: 1、英国科学家Martin和Synge发明了分配色谱( 层析),他们获得了1952年的诺贝尔化学奖。 由此,层析技术成为分离生化物质的关键技术 。 2、 瑞典的著名科学家Tisellius建立了“电泳技术” ,从而开创了电泳技术的新时代,他因此获
2、得 了1948年的诺贝尔化学奖。 50年代: 自1935年Schoenheimer和Rittenberg首次 将放射性同位素示踪用于碳水化合物及类脂 物质的中间代谢的研究以后,“放射性同位素 示踪技术”在50年代有了大的发展,为各种生 物化学代谢过程的阐明起了决定性的作用。 60年代: 1、各种仪器分析方法用于生物化学研究,取得 了很大的发展,如HPLC技术、红外、紫外、圆 二色等光谱技术、NMR核磁共振技术等。 2、1958年Stem,Moore和Spackman设计出氨基酸 自动分析仪,大大加快了蛋白质的分析工作。 3、1967年Edman和Begg制成了多肽氨基酸序列 分析仪。 4、1973年Moore和Stein设计出氨基酸序列自动测 定仪,又大大加快了对多肽一级结构的测定, 十多年间氨基酸的自动测定工作得到了很大的 发展和完善。 5、1962年,英国科学家Wilkins通过对DNA分 子的X-射线衍射研究证实了Watson和Crick的 DNA模型,与美国科学家Watson和英国科学 家Crick共同分享了当年的诺贝尔生理医学奖 ,他们的研究成果开创了生物科学的历史新 纪元。
3、 在X-射线衍射技术方面,英国物理学家 Perutz对血红蛋白的结构进行X-射线结构分析 , Kendrew测定了肌红蛋白的结构,成为研究 生物大分子空间立体结构的先驱,他们同获 1962年诺贝尔化学奖。 在60年代,层析和电泳技术又有了重大的 进展,在19681972年Anfinsen创建了亲和层析 技术,开辟了层析技术的新领域。 1969年Weber应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电 泳技术测定了蛋白质的分子量,使电泳技术取 得了重大进展。 70年代: 1、基因工程技术取得了突破性的进展,Arber, Smith和Nathans三个小组发现并纯化了限制性内 切酶。 2、1972年,美国斯坦福大学的Berg等人首次用限 制性内切酶切割了DNA分子,并实现了DNA分子 的重组。 1973年,又由美国斯坦福大学的Cohen等人第 一次完成了DNA重组体的转化技术,这一年被定 为基因工程的诞生年,Cohen成为基因工程的创 始人,从此,生物化学进入了一个新的大发展时 期。与此同时,各种仪器分析手段进一步发展, 制成了DNA序列测定仪、DNA合成仪等。 80至90年代: 基因工程技术进入辉煌发展的
4、时期。 1、1980年,英国剑桥大学的生物化学家Sanger 和美国哈佛大学的Gilbert分别设计出两种测 定DNA分子内核苷酸序列的方法,而与Berg 共获诺贝尔化学奖,从此,DNA序列分析法 成为生物化学与分子生物学最重要的研究手 段之一。他们3人在DNA重组和RNA结构研 究方面都作出了杰出的贡献。 2、1981年由Jorgenson和Lukacs首先提出的高效 毛细管电泳技术(HPCE),由于其高效、快 速、经济,尤其适用于生物大分子的分析, 因此受到生命科学、医学和化学等学科的科 学工作者的极大重视,发展极为迅速,是生 化实验技术和仪器分析领域的重大突破,意 义深远。现今,由于HPCE技术的异军突起, HPLC技术的发展重点己转到制备和下游技术 。 2、1984年德国科学家Kohler、美国科学家 Milstein和丹麦科学家Jerne由于发展了单克隆 抗体技术,完善了极微量蛋白质的检测技术 而共享了诺贝尔生理医学奖。 3、1985年美国加利福尼亚州Cetus公司的Mullis 等发明了PCR技术(Polymerase Chain Reaction )即聚合酶链式反应的DN
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