西南林大生物化学仪器分析技术课件-00生化前沿

FrontiersofBiochemistry1.Whatisbiochemistry?2.Theacross,infiltrationanddifferentiationofthesubject.3.Someimportantaspectfrontiersofbiochemistry.1.Whatisbiochemistry?生物化学是研究生物机体的化合物及其化学变化规律的学科，是生物学和化学相互渗透、交叉而产生的一门边缘学科。研究内容多涉及对象广。2.Theacross,infiltrationanddifferentiationofthesubject.生物体都是由物质构成的，生化的一个任务就是要高清楚生物体中物质的构成，这就需要化学知识。研究生物体生命变化过程中化学变化规律，有必然要和生物学连在一起。生化的又一个任务是要在分子水平上研究生命现象和生命本质、阐明生物机体各种生理过程的分子机理。这样又和分子生物学连在一起。做分子生物学工作必然和微生物学遗传学等连在一起。20世纪90年代由于学科的渗透和交叉，“TheInternationalUnionofBiochemistry”更名为“TheInternationalUnionofBiochemistryandMolecularBiology”；“中国生物化学学会”更名为“中国生物化学与分子生物学学会”；由原来中国生物化学学会主办的《生物化学》现更名为《生命的化学》，中国生物化学与分子生物学学会还增办了《中国生物化学与分子生物学学报》、各省的也跟着更名。化学生物学：主要研究重要生物活性分子的探测新方法、复杂体系中生物分子的分离及其相互作用机制、生物大分子的结构、生物催化中的基本化学问题和分子组装与生物功能模拟研究等，力争在生物分子的专一性识别和作用方面取得一些突破。生物化学与细胞生物学研究所生物化学与细胞生物学研究所的研究方向：以生物化学、分子生物学、细胞生物学和发育生物学为核心学科，以人口与健康的相关研究为主线，探索生命科学的基本问题。80年代的分子生物学分子生物学是在分子水平上研究生物的结构、组织和功能的科学。主要涉及的内容有蛋白的结构、酶、抗体、生物膜、核酸等等。对于生化来说可以认为没有新的内容，仅为生化的一部分。就在人体基因组计划开始实施的20世纪90年代，也就是“生化学会”更名的年代，分子生物学才从生物化学中较为清晰的分化出来：分子生物学所关心的主要是核酸在细胞生命过程中的作用，包括核酸本身的复制、保存以及基因的表达与调控规律，这门学科应该被称为核酸生物学。分子生物学名词是图省事新鲜发明的。由于言简意赅，易于接受传播，符合传媒口味，一旦炮制，不胫而走深入人心，尽管不十分贴切，这个学科名词就这样定了下来。3.Someimportantaspectfrontiersofbiochemistry２００３年４月１４日，国际人类基因组测序组宣布：人类基因组序列图--“完成图”提前绘制成功。人类基因组计划成果可以揭示人类生命活动的奥秘。基因遗传性疾病、严重危害人类健康的易感性疾病的致病机理有望得到彻底阐明。已完成的人类基因组计划只是一个以测序为主的“结构基因组学”研究，“后基因组计划”是对基因功能的研究，即所谓“功能基因组学”。“后基因组计划”的研究内容，就是对基因组的功能进行探索。蛋白质是功能基因的直接表达产物以及功能的直接运作者，因此“蛋白质组学”在后基因组时代具有重要的地位。人体功能基因组国家人类基因组北方中心功能基因组Ⅲ人类重要功能基因的系统性研究：在筛选获得一批具有明确功能线索人类基因的基础上，根据其主要功能，以单个基因为单项分课题，分别开展系统性研究，包括生理病理效应、信号转导通道、作为药物靶标或重组蛋白质药物的潜在可能性等。基因组药物的开发性研究在上述工作的基础上，少量的人类功能基因可能进入基因组药物研发阶段。器官和阶段（时间）不同则功能基因表达不同。以毛细管电泳为基础的全自动“双向图谱分析仪”是蛋白质组学研究的有力手段。第一相按pI分离，自动收集并进样进行第二相分离，第二相按苏水性或其他性质分离，然后进行双向图谱处理。对不同次进样可进行差异显示对比。药物筛选、细胞诱导和生物在不同环境中发生的变化在蛋白质组水平进行研究有了技术支撑。质谱测定蛋白质序列是研究蛋白质结构的新技术支撑。运用X-射线单晶衍射方法，测定重要蛋白质的晶体结构以及运用多维NMR技术，研究溶液状态下的蛋白质空间结构是目前准确测定蛋白质三维结构最强有力的途径。在此基础上，揭示三维结构与生物功能的关系，以阐明相关的生命活动的机理—活性中心结合位点和功能之间的关系。蛋白质三维结构的测定及其与功能关系研究现在依然是生物化学研究的前沿。结构基因组学研究：在基因组全源信息指导下，通过批量基因克隆、表达、纯化、结晶和结构解析，发现蛋白质的新结构与新功能，及其在药物设计和疾病防治中的可能应用。这是后基因组时代中生物学的前沿课题。蛋白质工程研究：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过有控制的基因修饰与基因合成，对现有蛋白质加以定向改造，设计、构建并最终生产性能比自然界存在的蛋白质更加优良更加符合人类社会需要的蛋白质新品种。其应用上的广阔前景和科学上的重要意义受到广泛重视。同时，这也是研究蛋白质结构-功能关系的有效途径。通过转基因植物－绿色工厂－生产人类所需物质。生物芯片技术用于药物筛选等。Thanks