2 基因組研究的發(fā)展
目前分子生物學(xué)已經(jīng)從研究單個基因發(fā)展到研究生物整個基因組的結(jié)構(gòu)與功能。1977年Sanger測定了ΦX174-DNA全部5375個核苷酸的序列;1978年fiers等測出SV-40DNA全部5224對堿基序列;80年代λ噬菌體DNA合部48502堿基對的序列全部測出;一些小的病毒包括乙型肝炎病毒、艾滋病毒等基因組的全序列也陸續(xù)被測定;196提底許多科學(xué)家共同努力測出了大腸桿菌基因組DNA的全序列長4×106堿基對。測定整個生物基因組核酸的全序列無疑對理解這一生物的生命信息及其功能有極大的意義。1990年人類基因組計劃(HumanGenomeProjiect)開始實施,這是生命科學(xué)領(lǐng)域有史以來全球性最龐大的研究計劃,將在2005年時測定出人基因組全部DNA3×109堿基對的序列、確定人類約5-10萬個基因的一級結(jié)構(gòu),這將使人類能夠更好掌握自己的命運。
3 單克隆抗體及基因工程抗體的建立和發(fā)展
1975年Kohler和Milstein首次用B淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)制備出單克隆以來,人們利用這一細(xì)胞工程技術(shù)研制出多種單克隆抗體,為許多疾病的診斷和治療提供有有效的手段。80年代以后隨著基因工程抗體技術(shù)相繼出現(xiàn)的單域抗體、單鏈抗體、嵌合抗體、重構(gòu)抗體、雙功能抗體等為廣泛和有效的應(yīng)用單克隆抗體提供了廣闊的前景。
4 基因表達(dá)調(diào)控機理
分子遺傳學(xué)基本理論建立者Jacob和Monod最早提出的操縱元學(xué)說打開了人類認(rèn)識基因表達(dá)調(diào)控的窗口,在分子遺傳學(xué)基本理論建立的60年代,人們主要認(rèn)識原核生物基因表達(dá)調(diào)控的一些規(guī)律,70年代以后才逐漸認(rèn)識了真核基因組結(jié)構(gòu)和調(diào)控的復(fù)雜性。1977年最先發(fā)現(xiàn)猴SV40病毒和腺病毒中編碼蛋白質(zhì)的基因序列是不連續(xù)的,這種基因內(nèi)部的間隔區(qū)(內(nèi)含子)在真核基因組中是普遍存在的,揭開了認(rèn)識真核基因組結(jié)構(gòu)和調(diào)控的序幕。1981年Cech等發(fā)現(xiàn)四膜蟲rRNA的自我剪接,從而發(fā)現(xiàn)核(ribozyme)。80-90年代,使人們逐步認(rèn)識到真核基因的順式調(diào)控元件與反式轉(zhuǎn)錄因子、參與蛋白南間的分子識別與相互作用是基因表達(dá)調(diào)控根本所在。
5 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機理研究成為新的前沿領(lǐng)域
細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機理的研究可以追述至50年代。Sutherland1957年發(fā)現(xiàn)cDNA、1965年提出第二信使學(xué)說,是人們認(rèn)識受體介導(dǎo)和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的第一個里程碑。1977年Ross等用重組實驗證實G蛋白的存在和功能,將G蛋白與腺苷酸環(huán)化酶的作用相聯(lián)系起來,深化了對G蛋白偶聯(lián)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的認(rèn)識。70年代中期以后,癌基因和抑癌基因的發(fā)現(xiàn)、蛋白酪氨酸激酶的發(fā)現(xiàn)及其結(jié)構(gòu)與功能的深入研究、各種受體蛋白基歷的克隆和結(jié)構(gòu)功能的探索等,使近10年來細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究更有了長足的進(jìn)步。目前,對于某些細(xì)胞中的一些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑已經(jīng)有了初步的認(rèn)識,尤其是在免疫活性細(xì)胞對抗原的識別及其活化信號的傳遞途徑方面和細(xì)胞增殖控制方面等形成了一些基本的概念,當(dāng)然要達(dá)到最終目標(biāo)還需相當(dāng)長時間的努力。
以上簡要介紹了分子生物學(xué)的發(fā)展過程,可以看到在近半個世紀(jì)中它是生命科學(xué)范圍發(fā)展最為迅速的一個前沿領(lǐng)域,推動著整個生命科學(xué)的發(fā)展。至今分子生物學(xué)仍在迅速發(fā)展中,新成果、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這也從另一方面說明分子生物學(xué)發(fā)展還處在初級階段。分子生物學(xué)已建立的基本規(guī)律給人們認(rèn)識生命的本質(zhì)拽出了光明的前景,分子生物學(xué)的歷史還短,積累的資料還不夠,例如:在地球上千姿百態(tài)的生物攜帶龐大的生命信息,迄今人類所了解的只是極少的一部位,還未認(rèn)識核酸、蛋白質(zhì)組成生命的許多基本規(guī)律;又如即使到2005年我們已經(jīng)獲得人類基因組DNa 3×109bp的全序列,確定了人的5-10萬個基因的一級結(jié)構(gòu),但是要徹底搞清楚這些基因產(chǎn)物的功能、調(diào)控、基因間的相互關(guān)系和協(xié)調(diào),要理解80%以上不為蛋白質(zhì)編碼的序列的作用等等,都還要經(jīng)歷漫長的研究道路?梢哉f分子生物學(xué)的發(fā)展前景光輝燦爛,道路還會艱難曲折。