21世纪分子生物学发展的趋向.doc

21世纪分子生物学的展望(李振刚)。:1952年DNA双螺旋结构的发现(基因自决)1958年中心法则的提出(从基因到性状)1968年遗传密码的破译(从碱基到氨基酸):使人类社会中出现了一类新的巨无霸产业——生物技术与基因工程。从此,DNA重组技术、DNA分析技术应用到生物学的每一角落(分类、进化、考古、法医…)。:DNA序列分析技术的发展,毛细管电泳技术与机器人操作相结合,大大加快了序列分析的速度。人类基因组计划将很快完成,并带动其他基因组的进行。一门崭新的学科——《分子信息学》,将在21世纪诞生。以人类基因组计划为契机,将逐步阐明各种代表性生物的DNA序列。并企图以此为基础来说明生命活动的机制。,一个学科在知识上的普及和应用上的深入,只是意味着它的成熟,并不一定意味着它的本质的持续发展。21世纪是否还是分子生物学的世纪?这个问题值得思考。目前的情况是:(遗传物质)的泛化与移位大家知道,分子生物学是从DNA双螺旋模型的建立而兴起的。因为它解决了“基因是DNA”、“DNA能自我复制”(基因自决)等问题而使近代遗传学家(基因论者)欣喜若狂。他们感到遗传学终于找到了分子水平的科学依据。这种遗传学与分子生物学的统一,使当时的遗传学家以生物学界的“龙头”自居。特别在我国的60-70年代中,前苏联的李森科-米丘林学派的垮台,近代遗传学家从重压下解放出来,大都以《基因论》的捍卫者自傲。对于与基因论略有相左的观点,往往不能容忍,群起而攻之。在当时看来,基因(核酸)就是门德尔因子,是排列在染色体上的成对的要素,细胞核是唯一的遗传器官。近代遗传学是以孟德尔定律与摩尔根基因论为基础的。近代遗传学的基因是严格地限制在染色体之上的。摩尔根在《基因论》中斩钉截铁地说:“基因论认为个体上的种种性状都起源于生殖质内的成对的要素(基因),这些基因互相联合,组成一定数目的连锁群;认为生殖细胞成熟时,每一对的二个基因依孟得尔第一定律而彼此分离……”。但是,由于基因已彻底地分子化为DNA,遗传学的发展就不得不依附于分子生物学的发展。遗传学家们在以此为荣不久,就不得不为此作出牺牲。因为不仅细胞核里有DNA,细胞质里也有DNA。基因的DNA化,导致了基因的移位与泛化。基因已不再仅仅是位于染色体上的成对的要素;存在于细胞质中并不依孟德尔定律分配的那些DNA分子也就顺理成章地称为基因。基因工程实际上是基因移位与泛化的成功应用。它往往是把高等动物的染色体基因(如胰岛素基因;细胞核遗传),通过与质粒(plasmid)的重组,转化为低等生物(大肠杆菌、枯草杆菌、酵母等)的细胞质遗传。这对于依靠DNA来捍卫基因论的学者来说,是一个绝大的讽刺。因此,近代遗传学以染色体为遗传核心的基因论从理论与实践上被淡化了。随着逆转录酶、RNA编辑、朊病毒的发现,细胞质物质(RNA,蛋白质)在遗传上的作用却愈来愈重要了。,分子生物学已达顶峰离不开DNA重组(基因工程)、点突变(蛋白质工程)与序列分析。没有新技术的突破。大量的工作已进入利用上述技术进行资料积累的阶段。分子生物学技术的杰作:(1)转基因食品已受到限制;(2)工程浩大,耗资已超过300亿美元的基因组计