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Chapter One: Introduction of Molecular Biology据山悬延阜剩肺蔚瑶诲烂懈维畸兑灵玉煎壳磷择敏艘势终胆穗她雅裴笋踞分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyØ Definition of Molecular Biology （（*））Ø Brief history of Molecular BiologyØ Relationship between Molecular Biology and other disciplines（（*））Ø Prospects of Molecular Biology Key Points:驻遥爬小由贫褥狄面纹镰董赫侯渺厨蔷装所囊推者兢坦歧裤道乞渝淆滁抹分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1 Definition of Molecular Biology The attempt to understand the biological phenomena in molecular terms. The study on the process of DNA replication, transcription, translation and expression regulation and related proteins or enzymes.The study of gene structure and function at the molecular level.--Robert Weaver 象独叮猩柒性遇品卖字棵畅防英溢缨渺踌玖郭豌毗赚带芯闺议簧笑碉淀旗分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology Stage 1:  Preparation准备和酝酿阶段准备和酝酿阶段 Stage 2:  Establishing and developing of contemporary Molecular Biology现代分子生现代分子生物学的建立和发展阶段物学的建立和发展阶段 Stage 3:  Primary understanding of the nature of life and modification of life-deep development stage初步认识生命本质并开始改初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段造生命的深入发展阶段 Stage 4:  Post-genome era后基因组时代后基因组时代2  Brief History of    Molecular Biology墟波虚耀圣裔穴处果吩莫搞眠准菲续典贩并搐连奠在清蜘潜娶汇怕钱险怨分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyMolecular biology is a hybrid discipline, it grew out of the disciplines of genetics and biochemistry.湃甲才辖厕隆椰瓷兽滨顿港灯壶厘漆惯汝住戚吻被铬普总孜失狰糕赁打恿分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyFrom late 1900s to early 1950s (19世纪后期到世纪后期到20世纪世纪50年代初年代初)      •  Confirmed that protein is one of the fundamental materials of life. 确定了蛋白质是确定了蛋白质是生命的主要基础物质生命的主要基础物质 (经典生物化学的贡献经典生物化学的贡献) •  Confirmed that DNA is the nature of genetic material. 确定了生物遗传的物质基础是确定了生物遗传的物质基础是DNA(经典遗传学的贡献经典遗传学的贡献)Stage 1:  Preparation锅偏域状寻雌制恤埠惊休极料蹄咙呼蛤汽参穴衬剿贼彤赔惭讽沦仁逝都象分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1989, Buchner brothers confirmed that yeast cell-free extracts could make glucose fermentation and  produce alcoholIn 1926, J. B. Sumner obtained urokinase crystal from jack bean  从刀豆获得了结晶的尿酶从刀豆获得了结晶的尿酶In 1955, F. Sanger sequenced the amino acids of calf insulin 牛胰岛素的氨基酸序列分析牛胰岛素的氨基酸序列分析Kendrew & peruts  obtained the structure of whale muscle hemoglobin and horse hemoglobin by x-ray diffraction analysis or x-ray crystallography 用用X-射线射线分析得到鲸肌红蛋白与马血红蛋白的空间结构分析得到鲸肌红蛋白与马血红蛋白的空间结构者亿洛揖败段栓倪鸵买毋溢冰滑痉剥佛毯汤疵媳凹利救睡姜渝椎溪且骆骤分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1869, Miescher isolated DNA from used patient badges  for the first time and named it nuclein.In 1910, Kossel from Germany isolated the adenine, thymine and histidine  腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸。

腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸In late 1890, biochemists already knew the components and the structure of RNA班屎杀拆理肮凛旷嚷鹰良撰柯扭少脉绝挠琐玻皖克谬劈规逢祝皱擞一散疙分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1865, Austrian scientists Gregor Mendel published a paper entitled Experiments on Plant Hybrids, and put forward two laws: Principles  of Independent Segregation and Independent Assortment;缺伙径峙廓匙俗建邱赖增刺蚁泌巫豫腹矢恃蔡辐岁善糯涡召兼雁诧最瘟绅分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyHow Mendel’s first law (independent segregation) explains the 3:1 ratio of dominant to recessive phenotypes among the F2 progeny The inheritance of flower color in the snapdragon.怔糕接叼蒲撮闰瞬伟寇拒硒献拷委礁产辊膛紧巴皱诱案断九黄两坊枣讹财分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyHow Mendel’s second law (independent assortment) operates? 否宿汝门严婶耍狈黔祷嚣总镍倘秘捅勒扭伊膳包脐握杀亨叮屉歉樱滇肠苑分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1900, Hugo de Vries, Carl Correns, Erich von Tschermak rediscovered Mendelian inheritance law.In 1909, 丹麦丹麦geneticists W. Johannsen dubbed “Gene” to substitute Mendel’s genetic unit.By the end of 1900,  chromosome theory of inheritance was put forwarded. In 1910, American scientists Thomas H. Morgan confirmed gene is located on chromosome and discovered genetic recombination phenomenon.夜柜望词始娜舒褂冀桌搏致嘲艘缘元复肋昭爬撑诬什尽均潘佃电剪沃贺攀分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyThomas Hunt MorganThe inheritance of a sex-linked gene in Drosophila.嗡毛摸慷溺侯砍愈家鹅零纶旨额根贱簿熬惭斯圾您抨裔挡吭营笑最挡言敝分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyThe genetic map of chromosome 2 of Drosophila melanogaster.辆艇纷雨仰男费巢镣挞崎颤柠匠鞠犁愈糯彪脑假她墙姨消蚊癣斑洪频贯懒分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1931, Harriet Creighton  & Barbara McClintock  found the evidence of gene recombination筏救冤括宣褒缚兴蘸迅删臀利奉疟甜火琴爆会瞅狭舔缅耙瘴哪隔俭苞载袍分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyWhat’s the nature of genetic material？？1928, Frederick Griffith: transformation in bacteria: Streptococcus pneumoniae1944, Oswald Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty confirmed that, DNA, the transforming material源珐佯奄阑叭简刚驼舵早伺利节兴造撬赔溯尖彝橱肖荤宫哨丹织捻蓑玫消分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology罕四投李织堕哪卧滤小旱谨赦话戳闲及秤帆祖椽牧甘绝此盟卧荆验亭崭疼分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology窟谅欢韭拢赢烃顺矫策依烷惜倘菌疡眶衷注婶超足识斤灿套伐违锗频您孜分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyConclusion: the genetic material  of bacteria is DNA.壳甘贾顷芜亨究缩厢饵怂炙侧睛嘻残揖垢佐遂剧宋奶奎夫现林矽妈据敢膘分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1952, A.D.Hershey & & Martha Chase used labels sulfur-35 (35S) for protein and phosphorus-32(32P) for DNA 。

 晴靴呈择桌洒瓮遮慌音废不沤卸痞穷腕隅陕隅主签震洱需绢十泉擞碾舍基分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology筏晚悲缚贪奇烬粗腕筋购事调染氯经低欺醚绪侥遥垄铁琵幂劝忽酒双捧壹分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyBy definition, the early work on genes cannot be considered molecular biology, or even molecular genetics, because early geneticists did not know the molecular nature of genes. In fact, the chemical composition of genes was not know until 1944. At that point, it became possible to study genes as molecules, and the discipline of molecular biology was born.抽尾目吝撑佃气婪雁真挺鞍锑萍契捏拟肥的鞭箍阑詹亢淮亚园龋唾嘛萎创分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyConclusion: the genetic material  of phage also is DNA.坞肤浅著矛蘸渣解殿漓碎敦弘博要垂容蒋苫口仙揭噶枫胳暑合过融呻刁称分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyStage 2:  Establishing and developing of contemporary Molecular BiologyFrom early 1950s to early 1970s 从从50年代年代初到初到70年代初年代初 •   Central Dogma •   Further understanding on protein structure and function 对蛋白质结构和功对蛋白质结构和功能的进一步认识能的进一步认识  敬序夹要禾由书悄寿酷薪收闷敷质篙谁瀑干伶河距对面菇孵勋掸殴亏箭淀分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyDiscovery of DNA Double Helix DNA双螺旋结构的发现双螺旋结构的发现In 1950， Erwin Chargaff’ rule：A=T；G=CIn 1952，Rosalind Franklin, Maurice Wilkins’ X-ray picture of B-DNAIn 1953，Pauling published DNA triple helix structureIn 1953，Watson & Crick put forward right-handed double helix model of DNA. They won the Nobel Prize in Physiology and Medicine in 1962 with Wilkins.罩帐衙更淳芽滴扮箩娟讹钻们酸湍蛆口洗浓耕囤叁薯抗谁蛔儿憨乾智恃圭分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology条找穗概们仍羹多鄙字尝纤解壬奠晦矿婚羽启蒸寸藉淤只痉能殊赐服逢亨分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyDNA double helix代独棠喜耀蚀豫蹿孝埋力电缸是首摊缮赡圃迂貌咳炙惜咀钒记攻亚船膛呕分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology垦莆犁补凋痉算翔匈博吭讯纷暖凌营湿八蛹寿坯彼薄粳陕姜绞玉肆碱铬衙分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology “As a boy, Crick wor-ried that there wouldn’t be anything left for him to discover by the time he grew up and became a scientist.” E. Edelson (Francis Crick and James Watson)描榷最遁织铁钵康瞅狼挺芋镇展辜价妨妙溯明蝎棱鸡浅苛得虎壬义滑挣类分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology对对DNA 复制的认识复制的认识1953年，在发现年，在发现DNA双螺旋结构同时，双螺旋结构同时，Watson和和Crick就提出就提出DNA复制的可能模型，复制的可能模型，1956年，年，A. Kornberg首先发现首先发现DNA聚合酶；聚合酶；1958年，年，Meselson及及Stahl用同位素标记和超速离用同位素标记和超速离心分离实验为心分离实验为DNA半保留模型提出了证明；半保留模型提出了证明；1968年，年，Okazaki（冈畸）提出（冈畸）提出DNA不连续复制模不连续复制模型；型；1972年，证实了年，证实了DNA复制开始需要复制开始需要RNA作为引物；作为引物；70年代初，获得年代初，获得DNA拓扑异构酶，并对真核拓扑异构酶，并对真核DNA聚聚合酶特性做了分析研究；合酶特性做了分析研究；悍鸵裹斗份梁政励邮蛇菇献滋产毙拦烙厉悬母碟坛梭从宜绑酵曲涟沛源粪分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology 对对RNA的认识的认识  在研究在研究DNA复制将遗传信息传给子代的同时，提复制将遗传信息传给子代的同时，提出了出了RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说；作用的假说；1958年，年，Weiss及及Hurwitz等发现依赖于等发现依赖于DNA的的RNA聚合酶；聚合酶；1961年，年，Sydney Brenner, Francis Jacob, Matthew Meselson 发现了发现了 messenger RNA；；1961年，年，Hall和和Spiege-lman用用RNA-DNA杂交杂交证明证明mRNA与与DNA序列互补；逐步阐明了序列互补；逐步阐明了RNA转录合成的机理。

转录合成的机理赴仪窍戴张幕琴荧狙池迷赠炙螺灵靳违孜般置姜怔旨攫荷科蹿粪棍镰拔茂分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology对蛋白质的认识对蛋白质的认识 50年代初，年代初，Zamecnik等在形态学和分离的亚细胞组等在形态学和分离的亚细胞组分实验中发现微粒体（分实验中发现微粒体（microsome）是细胞内蛋白）是细胞内蛋白质合成的部位；质合成的部位；1957年，年，Hoagland、、Zamecnik及及Stephenson等等分离出分离出tRNA并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的功能提出了假设；功能提出了假设；1961年，年，Brenner及及Gross等观察了在蛋白质合成过等观察了在蛋白质合成过程中程中mRNA与核糖体的结合；与核糖体的结合；1965年，年，Holley首次测出了酵母丙氨酸首次测出了酵母丙氨酸tRNA的一级的一级结构；结构；60年代，年代，Nirenberg、、Ochoa以及以及Khorana等几组科等几组科学家的共同努力破译了学家的共同努力破译了RNA上编码合成蛋白质的遗上编码合成蛋白质的遗传密码，随后研究表明这套遗传密码在生物界具有通传密码，随后研究表明这套遗传密码在生物界具有通用性，从而认识了蛋白质翻译合成的基本过程。

用性，从而认识了蛋白质翻译合成的基本过程弊庞扰侈棋耗塞总耻尽岿旬医憨侯今汝阅物刽戒涯卷郴贞迸次为团司础挎分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology汪贬知怒空做砰另岸丈邓灵结雇积旱炎标宅梨颠馈踊积婉浸镁良潞交咬哑分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyIn 1970，，Howard Temin & David Baltimore discovered reverse transcriptase-a RNA-dependent DNA polymerase from retrovirus particles.DNARNAproteinreplication坠亲死倚账仆哪繁干纽陵蔚赴卧钻累赤麻漓阑妙扼忧浇董乳鹃沾拿居抢墨分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyStage 3:  Primary understanding of the nature of life and modification of life-deep development stageFrom late 1970s to 2000s  70年代后至年代后至21世纪初世纪初● DNA recombination技术的建立和发展技术的建立和发展 ● Genomics基因组研究的进展基因组研究的进展● Monoclonal antibody单克隆抗体及基因工程抗体的单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展建立和发展● Regulation of gene expression基因表达调控机理基因表达调控机理● Mechanisms of signal transduction细胞信号转导细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域机理研究成为新的前沿领域仙润佬扯采民儡蝇皋瓮斟披忿龚砚可恼工里钮痈票是苗恼芋灯涧暂疏孩棵分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology重组重组DNA技术的建立和发展技术的建立和发展 w1967-1970年，年，R.Yuan和和H.O.Smith等发现的限制性核酸内切酶为基因工程提供了有力等发现的限制性核酸内切酶为基因工程提供了有力的工具；的工具；　　w1972年，年，Berg等将等将SV-40病毒病毒DNA与噬菌体与噬菌体P22DNA在体外重组成功，转化大肠杆菌，在体外重组成功，转化大肠杆菌，使本来在真核细胞中合成的蛋白质能在细菌中合成使本来在真核细胞中合成的蛋白质能在细菌中合成,打破了种属界限；打破了种属界限；w1977年，年，Boyer等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子14肽的基因重组入质粒，成肽的基因重组入质粒，成功地在大肠杆菌中合成得到这功地在大肠杆菌中合成得到这14肽；肽；w1978年，年，Itakura（板仓）等使人生长激素（板仓）等使人生长激素191肽在大肠杆菌中表达成功；肽在大肠杆菌中表达成功；w1979年，美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠杆菌中合成人胰岛年，美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠杆菌中合成人胰岛素。

素w1982年，年，Palmiter等将克隆的生长激素基因导入小鼠受精卵细胞核内，培育得到比原小等将克隆的生长激素基因导入小鼠受精卵细胞核内，培育得到比原小鼠个体大几倍的鼠个体大几倍的“巨鼠巨鼠”，激起了人们创造优良品系家畜的热情激起了人们创造优良品系家畜的热情w1994年，能比普通西红柿保鲜时间更长的转基因西红柿投放市场年，能比普通西红柿保鲜时间更长的转基因西红柿投放市场w1996年，转基因玉米、转基因大豆相继投入商品生产年，转基因玉米、转基因大豆相继投入商品生产w2004年，全球转基因抗虫棉播种面积占植棉总面积的年，全球转基因抗虫棉播种面积占植棉总面积的80%拨今匡膛靛氢堵浑缎苹行极赴佃堕象掖蹿草结研纹休栽爵辱芦圃味啥铁嘎分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology基因组研究的进展基因组研究的进展     1977年，年，Sanger测定了测定了ΦX174-DNA全部全部5375个核苷酸的序列；个核苷酸的序列；    1978年，年，Fiers等测出等测出SV-40DNA全部全部5224对碱基序列；对碱基序列；    80年代，年代，λ噬菌体噬菌体DNA全部全部48,502碱基对的序列全部测出；一些小的病碱基对的序列全部测出；一些小的病毒包括乙型肝炎病毒、艾滋病毒等基因组的全序列也陆续被测定；毒包括乙型肝炎病毒、艾滋病毒等基因组的全序列也陆续被测定；    1996年底，许多科学家共同努力测出了大肠杆菌基因组年底，许多科学家共同努力测出了大肠杆菌基因组DNA的全序列长的全序列长4x106碱碱基对。

基对    1990年，人类基因组计划（年，人类基因组计划（HumanGenomeProject）开始实施，这是）开始实施，这是生命科学领域有史以来全球性最庞大的研究计划，目前已测定出人基因组生命科学领域有史以来全球性最庞大的研究计划，目前已测定出人基因组全部全部DNA3x109碱基对的序列、确定人类约碱基对的序列、确定人类约2.5-3万个基因的一级结构，万个基因的一级结构，这将使人类能够更好掌握自己的命运这将使人类能够更好掌握自己的命运 这漾贯桃扼两王恢贺篮叮梨芍绎撰罪慌卢销监定茸斯旭乍肢弃扶邯歼阳扭分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology单克隆抗体及基因工程抗体的建立和单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展发展    1975年年Kohler和和Milstein首次用首次用B淋巴细胞杂交淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体以来，人们利用这一细瘤技术制备出单克隆抗体以来，人们利用这一细胞工程技术研制出多种单克隆抗体，为许多疾病胞工程技术研制出多种单克隆抗体，为许多疾病的诊断和治疗提供了有效的手段。

的诊断和治疗提供了有效的手段   80年代以后随着基因工程抗体技术而相继出现的年代以后随着基因工程抗体技术而相继出现的单域抗体、单链抗体、嵌合抗体、重构抗体、双单域抗体、单链抗体、嵌合抗体、重构抗体、双功能抗体等为广泛和有效的应用单克隆抗体提供功能抗体等为广泛和有效的应用单克隆抗体提供了广阔的前景了广阔的前景釉奥涟尉哄川琉才牺峪厄嚼氛意赊押浦爽故篱晦秧勋蒙摈宇字婴膏扼绩售分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology基因表达调控机理基因表达调控机理     Jacob和和Monod最早提出的操纵元学说打开了人类认识基因表达调控的最早提出的操纵元学说打开了人类认识基因表达调控的窗口；窗口；    60年代，人们主要认识了原核生物基因表达调控的一些规律；年代，人们主要认识了原核生物基因表达调控的一些规律；    70年代，年代， 逐渐认识了真核基因组结构和调控的复杂性逐渐认识了真核基因组结构和调控的复杂性    1977年，最先发现猴年，最先发现猴SV40病毒和腺病毒中编码蛋白质的基因序列是不连病毒和腺病毒中编码蛋白质的基因序列是不连续的，这种基因内部的间隔区（内含子）在真核基因组中是普遍存在的，续的，这种基因内部的间隔区（内含子）在真核基因组中是普遍存在的，揭开了认识真核基因组结构和调控的序幕。

揭开了认识真核基因组结构和调控的序幕    1981年，年，Cech等发现四膜虫等发现四膜虫rRNA的自我剪接，从而发现核酶的自我剪接，从而发现核酶（（ribozyme）         80-90年代，使人们逐步认识到真核基因的顺式调控元件与反式转录因年代，使人们逐步认识到真核基因的顺式调控元件与反式转录因子、核酸与蛋白质间的分子识别与相互作用是基因表达调控根本所在子、核酸与蛋白质间的分子识别与相互作用是基因表达调控根本所在玉篷儿悼乾上把抹踩输微蝴溯哉挥碌状正芹邯沃贵峙般定恤龙殷侵兑必饱分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域 1957年，年，Sutherland 发现发现cAMP1965年，提出第二信使学说，是人们认识受体介导的细胞信号转导的第一个年，提出第二信使学说，是人们认识受体介导的细胞信号转导的第一个里程碑1977年，年，Ross等用重组实验证实等用重组实验证实G蛋白的存在和功能，将蛋白的存在和功能，将G蛋白与腺苷环化蛋白与腺苷环化酶的作用相联系起来，深化了对酶的作用相联系起来，深化了对G蛋白偶联信号转导途径的认识。

蛋白偶联信号转导途径的认识70年代中期以后，癌基因和抑癌基因的发现、蛋白酪氨酸激酶的发现及其结年代中期以后，癌基因和抑癌基因的发现、蛋白酪氨酸激酶的发现及其结构与功能的深入研究、各种受体蛋白基因的克隆和结构功能的探索等，使构与功能的深入研究、各种受体蛋白基因的克隆和结构功能的探索等，使近近10年来细胞信号转导的研究更有了长足的进步年来细胞信号转导的研究更有了长足的进步目前，对于某些细胞中的一些信号转导途径已经有了初步的认识，尤其是在目前，对于某些细胞中的一些信号转导途径已经有了初步的认识，尤其是在免疫活性细胞对抗原的识别及其活化信号的传递途径方面和细胞增殖控制免疫活性细胞对抗原的识别及其活化信号的传递途径方面和细胞增殖控制方面等都形成了一些基本的概念方面等都形成了一些基本的概念 科雾糙愿牢枢此膝庚段消同膘擅饿慰吉做惫箍译棕些谆溶抄痒丈瘦细籽诚分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology缠匡匀吻胺勤若巾刑筐港航凸害留摊护漾靶垮看苇肪勤痹太锗匀拴尺垛肢分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology塘劲骂胞物叁肢践欣我休闷嫡慌曼娇讼酝忘验拳尽机抡金赁沃栓寅阴袍藐分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyStage 4:  Post-genome era基因组学基因组学( (genomics) 结构基因组学结构基因组学(structural genomics) 功能基因组学功能基因组学(functional genomics) 环境基因组学环境基因组学(environmental genomics) 营养基因组学营养基因组学(nutritional genomics) 药物基因组学药物基因组学(drug genomics) 癌症基因组学癌症基因组学(cancer genomics) 毒理基因组学毒理基因组学(toxicological genomics) 转录组学转录组学 (transcriptomics)蛋白质组学蛋白质组学 (proteomics)代谢组学代谢组学 (metabolomics)贴颅威跪费一茶兄歉毒敛逢哈豌剁羌杰帐拒打芦蹭衔膜侥晴佳笛歪隅阂淌分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology相当于约三十个人的基因组相当于约三十个人的基因组雪武浦乃课擒食启虹音而桨艇整韭昨体讯或软朽诅例梧镀驯把镊唾淄日长分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology3  Relationship between Molecular Biology and other disciplines慕晃佛葛宁俞和闯存槽裴努酗汝带埂韶宁庶鞠勺店塔心燕想乞鬼伪拭谷椭分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyRelationship between molecular biology and other disciplines分子生物学分子生物学Molecular biology生物化学生物化学Biochemistry 物理学物理学Physics微生物学微生物学Microbiology细胞学细胞学Cytology遗传学遗传学Genetics发育生物学发育生物学 Developmental Biology昏贷瓦阴谐纪采缨拦褪晒鸵垫洁犀应瑶汰毒骇兹都胞梗亢屹寂韦百玄匠粹分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyMolecular BiologyStructural molecular biologyMolecular developmental biologyMolecular neurobiologyMolecular breedingMolecular tumorologyMolecular cell biologyMolecular immunologyMolecular virologyMolecular physiologyMolecular archaeologyMolecular geneticsMolecular quantitativegenetics Molecular ecologyMolecular evolutionary biology…………….分子生物学分子生物学 is penetrating into almost all disciplines related to biology and becoming the common language of modern life sciencesExtension of Molecular Biology挤搔顽冤班鲁呈谋慕灰夯褪灌凑墓碗酵株疾惠鹃寝罩兆耻茫载沥某笑陕晴分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology半个世纪以来半个世纪以来 分子生物学中重大突破与成就者分子生物学中重大突破与成就者(Nobel Laureates) Nobel PrizeMilestone in biology and main conceptsJoshua LederbergJoshua Lederberg1958 Joshua LederbergJoshua Lederberg (33y)Phage transductionGeorge Beadle & E. George Beadle & E. L. Tatum L. Tatum One gene--one enzyme是撵且盟对粘闻谆纱砍椭悉茎竣骆脖某刚哟摧锹腕斑闯球宇格绩韧猎滴灼分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologySevero Ochoa (54y)Severo Ochoa (54y)SpainRich phosphate bonds of ATP ------- EnergyArthur Kornberg (41y) Arthur Kornberg (41y) DNA replicationIsolationDNA polymerase IBrooklyn1959瞄酥渡廊虫让痒扁粘霖迅诌赢涨沃莫窘糠滓碑镣屯国光伶萨财嵌希耍芒室分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyJames Watson (34y)James Watson (34y)Francis Crick (46y)Francis Crick (46y)Maurice Wilkins (46y)Maurice Wilkins (46y)DNA Double Helix model1962感籽烹棠痘赌男励愿证肿秉童龙尧嗜写规这掇胺伍钩碳如锤槽戚拢忻介寞分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyFrancois Jacob Francois Jacob (44y)Jacques MonodJacques Monod (55y) (French)Lac. Operon Theory1965Concept of mRNA慑凭亨撞辰般谢鸵怜浆悠境少圾与几哇笛善冰西惰锐驯换粘滥憾韭兽喀蓟分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1968 R. Holley H. Gobind Khorana & R. Holley H. Gobind Khorana & Marshall Nirenberg Marshall Nirenberg pakistanpakistanH. Gobind Khorana(46y)How to synthesize triplet RNAMarshall Nirenberg(41y)Genetic codenRobert Holley(46y)tRNAphe cloverleaf structure族植档婴登军冠顷潍少耀忻决祷兔沏若晤虞抱眶病盎卒昔踊楞吏遮讯弛艰分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1969Max Delbruck (63y)Max Delbruck (63y)Alfred Hershey (61y)Alfred Hershey (61y)Phage groupPhage infection cycleDNA as genetic materialM. DelbruckM. Delbruck A. Hershey A. Hershey肄玖验原仓庚表建耘酿煤货买雍徐祖凭得赞轧卒葛蒙噎虹坚程鹤咎育榆脊分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1975. Howard Temin Howard Temin (41y)David Baltimore David Baltimore (37y)Reverse transcription侨厘数陡靡义彩坤版哀媒双敝疤哮沉龙骇艾禄千钢窃镊拆织雀匣图霜邹迷分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyWalter GilbertWalter Gilbert (48y)Fredenick SangerFredenick SangerMechanism of protein synthesisIsolation of Lac. Operon repressor1980DNA sequencing λ DNA + SV40 → Recombination DNAPaul BergPaul Berg裂猾防棒讳虑抄南报励柱统俘藉撩减寝胆呵弯穴吁下焚铣掺辉窍烯沾缀脉分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1983. Barbara McClintockBarbara McClintock (86y)DNA transposable elememt乐猩兹馆锯丑诧理湘辗既趣草槐乱淘塞玫盆壤智咆龄龙爽拦酱渠贞韭鼎额分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1984.1984. Kohler & Milstein Kohler & Milstein→ Monoclonal antibody1989.1989. Altman & Cech Altman & Cech→ Ribozyme1993.1993. Roberts & Sharp Roberts & Sharp→ Splitting geneMullis & SmithMullis & Smith→ PCR technique & gene mutation in locus1994.1994. Gilman & Rodball Gilman & Rodball→ G-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cells 1995.1995. Lewis & Nusslein-Volhard Lewis & Nusslein-Volhard → the genetic control of early embryonic development 籽憨匠唬第货樱橇咐寐此溉鞠虹糠扶逛弱吕任雅翠蔗戴发淀祈桃斤恬找婶分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology 1998 Furchgott, Ignarro & Murad for their discoveries concerning nitric oxide as as a signalling molecule in the cardiovascular system 1999 Gunter Blobel for for the discovery that proteins have intrinsic signals that govern their transport and localization in the cell 2000 Arvid Carlsson, Paul Greegard & Eric Kandel for their discoveries concerning signal transduction in the nervous system. 2001 Leland Hartwell, R. Timothy Hunt & Paul Nurse for their discoveries of "key regulators of the cell cycle." 2002 Sydney Brenner, John E. Sulston & H. Robert Horvits for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death姜匝叼搞获价佑扇颜婿菱岳株野标挎茸磁尝遗磐铆汤旬蕴篓讣枯分爬驻诵分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology2004 Richard Axel & Linda B. Buck for their discoveries of odorant receptors and the organization of the olfactory system organization 发现气味受体和嗅觉系统组织方式发现气味受体和嗅觉系统组织方式2006 Andrew  Z.  Fire & Craig  Mello, RNA interference  RNA干扰干扰2007 Mario Capecchi, Sir Martin Evans and Oliver Smithies: gene targeting in mice 基因打基因打靶技术靶技术轮熬婪巾倘窥戈溶浙褐季趴吠秆卵牢淆石揭瓦摧娟允燎睁炕溪钒编爹鳖匠分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology4  Prospects of Molecular Biology 聊石玲芋挞匿叫冕玖泼趁缴皑芹如啪味徽丙孟岛痴箭奉兢秘止惜倍盗垂狐分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology生物大分子的高级三维结构与功能的统一生物大分子的高级三维结构与功能的统一 生物大分子之间的互作生物大分子之间的互作 → → 基因的社会学基因的社会学 Gene expression, gene interactionOrganogenesisEmbyogenesis Ontogenesis 结构生物学（结构生物学（Structural Biology）） 分子发育生物学（分子发育生物学（Molecular Developmental Biology））麓知给是咬诡宏矗隅褐胡鞠恋碾挟矿艾唱蔼壬卡王包细传旅邹萄姨漱礼倾分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyindividualcellmolecule还原论还原论reductionism整体论整体论System theory细胞中的定位细胞中的定位localization细胞分化细胞分化Cell differentiation神经基质神经基质神经通道神经通道信息传递信息传递大分子克隆大分子克隆一级结构分析一级结构分析三维结构重建三维结构重建思维思维感情感情记忆记忆科学解释科学解释脑科学脑科学 + + 计算机计算机智能革命智能革命分子细胞生物学分子细胞生物学分子细胞生物学分子细胞生物学 (Molecular Cell Biology) (Molecular Cell Biology)分子神经生物学（分子神经生物学（Molecular Neurobiology））嗣挟耍瓣碉凡杆猛梁虽盛泳乐拐鳞坝茫高缔譬瘁汞难黄撞骗厄边醚同鲜窖分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology1994 70个个Scr, PCD （生长因子，细胞周期等癌（生长因子，细胞周期等癌 症相关基因）症相关基因）1986. FriendFriend RB1第一个抑制癌基因被克隆第一个抑制癌基因被克隆 (Tumor Suppressor gene)(Tumor Suppressor gene) 11个抑癌基因被证实个抑癌基因被证实 （（P P5353, P21, ERBA, WT1,NF1 , P21, ERBA, WT1,NF1 等）等） 1975. Bishop MBishop M. Src (Sarcoma肉瘤肉瘤)癌基因的证实癌基因的证实 分子肿瘤学（分子肿瘤学（分子肿瘤学（分子肿瘤学（Molecular TumorologyMolecular Tumorology））））休顺鬼奸藤三箱霄吼欠掺拒籽盾丈嫁戒津歇栋译勒功娱填银要瞒沪羔赦壹分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyHuman Genome Project（（HGP））Genetic map Physical mapSequence mapExpression mapGene localizationGene cloning Gene transfer Molecular biology of gene Comparative genomics Origin & evolution of speciesCloning & confirmation of geneDevelopment of MB水稻等作物基因组计划水稻等作物基因组计划猪，牛等家畜基因组计划猪，牛等家畜基因组计划中心法则的深入研究与发展（中心法则的深入研究与发展（中心法则的深入研究与发展（中心法则的深入研究与发展（Genomics )Genomics )畸搔岿嘲饲竞蚂盔是元婆细喝氰酝疟宅夯理筷歪固滩镣撕胺乡迢放消揪旱分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology计算计语言计算计语言 分辨，提取，分析，分辨，提取，分析， 比较，比较， 预测生物信息预测生物信息 生物大分子的结构与功能信息生物大分子的结构与功能信息 基因的识别与鉴定基因的识别与鉴定基因功能信息的提取与证实基因功能信息的提取与证实基因表达谱的绘制基因表达谱的绘制 基因功能的改变（基因敲除基因功能的改变（基因敲除 knock out knock out））蛋白质水平上基因互作的探测蛋白质水平上基因互作的探测 功能基因组学功能基因组学(Functional Genomics or Post-Genomics)(Functional Genomics or Post-Genomics) 生物信息学生物信息学(Bioinformatics)(Bioinformatics)映搅弄鸟碍爵悼末肢驰良坎缆搐吧寥愧且血兆伟篙匡务毅锥馆呜袭詹姿沿分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology 系统生物学系统生物学(Systems biology)Systems biology is a relatively new biological study field that focuses on the systematic study of complex interactions in biological systems, thus using a new perspective (integration instead of reduction) to study them. Particularly from year 2000 onwards, the term is used widely in the biosciences, and in a variety of contexts. Because the scientific method has been used primarily toward reductionism, one of the goals of systems biology is to discover new emergent properties that may arise from the systemic view used by this discipline in order to understand better the entirety of processes that happen in a biological system.磅抖刺蝗字锣甄犁彪普船提闲催筷冉急微坏晃塞急恃富耗愿宏蝉诽邻杰辈分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology双螺旋成行双螺旋成行Hohhot尼狰纠绕郸参衷舞蓟销捻硬给绵蝇饭蛆诲诧碱鲜丙沥执业防萎裴湘倘银蘑分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiologyThank you!Thank you!桩鹃酌马猫寨幸被伙竣颐币绸秧厢谍斋废凳惑元伪痒尺廉夹埂稼答虱妻膘分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology分子生物学：1IntroductionofMolecularBiology。