分子生物学的现状和今后的发展
生物化学基础研究的现状与趋势
生物化学基础研究的现状与趋势随着科学技术的不断发展，生物化学已经成为一门跨学科的综合性学科。
它涵盖了分子生物学、生物物理化学、细胞生物学、医学生物化学等方面的研究，具有广泛的研究领域和重要的科学价值。
本文将从生物化学的基础研究现状和趋势两方面来探讨生物化学的发展。
一、生物化学基础研究现状1.分子生物学的发展分子生物学是生物化学的核心科学，它主要研究DNA、RNA 和蛋白质等生物分子的结构、功能及其相互作用。
随着双螺旋结构的发现、PCR技术的发明和基因工程技术的成熟，分子生物学研究取得了长足的进展。
人们已经可以对基因进行精准编辑和修复，为基因治疗、新药研发等领域提供了有力的支持。
2.蛋白质组学的兴起蛋白质组学是分子生物学的重要分支，在细胞水平上研究蛋白质的不同状态及其功能，是全面认识细胞生理和病理的必要手段。
近年来，人类赖氨酸酶的发现、蛋白质折叠疾病的研究、质谱技术的提高等，都为蛋白质组学的快速发展提供了新的动力。
3.结构生物学的突破结构生物学是研究生物分子三维结构及其功能的重要手段。
随着X射线晶体学、核磁共振技术、电子显微技术等的应用，越来越多的蛋白质、脂类、核酸等生物分子的三维结构被揭示出来，这为分子生物学研究提供了更加精细的分子水平支撑。
4.代谢组学的发展代谢组学是研究生物体内代谢产物的变化规律及其与生物性状之间的关系的一门学科。
随着代谢组学技术的发展，人们逐渐认识到代谢组学在疾病预测、药物疗效评估、食品安全等方面的重要作用。
代谢组学的应用也在不断推广，包括代谢指纹诊断法、代谢组学数据库等，极大地促进了代谢组学领域的发展。
5.化学修饰分析技术的提高化学修饰是制备和改变蛋白质和核酸结构的一种重要手段。
随着化学修饰技术的提高，蛋白质和核酸的化学修饰被应用于生物医学、材料科学等领域，成为制备高效新药和新材料的关键技术之一。
二、生物化学基础研究趋势1.多元化研究方法生物化学研究已经从最初的狭窄领域发展到了综合性领域。
分子生物学研究的方法与趋势
分子生物学研究的方法与趋势近年来，随着科技的不断进步，分子生物学研究正呈现出蓬勃的发展态势。
作为一门综合性学科，它不仅涉及到分子基础研究，也涉及到许多应用领域，如遗传学、生物工程、药物研发等。
本文将从方法与趋势两方面，探讨分子生物学研究的发展现状。
一、方法的演变1. CRISPR技术CRISPR-Cas9技术是当前最为热门的基因编辑技术之一。
它和其他基因编辑技术相比，更为高效、精准和简便，使得对基因组的编辑成为可能。
这项技术已经被广泛应用于许多领域，包括治疗人类遗传性疾病、改善农作物品质等。
未来，它有望在基因治疗、细胞治疗等诸多领域发挥作用。
2. 单细胞测序单细胞测序是一种可以对单个细胞进行基因测序的技术。
相比传统的多细胞测序，它可以更细致地了解每个细胞的基因表达以及异质性。
这项技术已被应用于肿瘤学、神经科学等领域，并展现了广阔的应用前景。
3. 蛋白质组学技术蛋白质组学技术是一种可以分析生物体内各种蛋白质的种类、数量和功能的方法。
它包括蛋白质分离、识别、鉴定和定量等多个步骤，可以在诸多领域中发挥作用，如病理学、药物研发等。
未来，它可能会成为一种新的高通量筛选技术。
二、研究的趋势1. 利用大数据分析随着高通量测序技术和蛋白质组学技术的发展，分子生物学研究所涉及到的数据量也在不断增加。
为了更好地利用这些数据，科学家们开始运用大数据分析方法进行分析。
这些方法包括机器学习、人工智能等，为研究带来了全新的视角和思考方式。
2. 将基础研究与应用研究结合分子生物学研究中，基础研究和应用研究通常分离开展。
然而，随着科技的发展，越来越多的应用研究需要建立在基础研究的成果上。
因此，许多科学家开始将这两种研究方式结合起来，以期能够更好地解决一些实际问题，如新药开发等。
3. 开展跨学科合作分子生物学研究不仅涉及到生物学，还涉及到化学、物理学、信息学等多个学科。
因此，跨学科合作成为了研究中不可或缺的一部分。
科学家们需要通过多学科交叉，以期能够解决一些高难度的科学问题。
分子生物学技术的应用及发展趋势
分子生物学技术的应用及发展趋势随着科学技术的不断发展，人们对微观世界的研究也不断深入。
分子生物学技术是其中之一，以分子为研究对象，通过各种技术手段加以分析和研究，可将生物学研究推向更深层次和更广阔的领域。
分子生物学技术的应用和发展趋势，至关重要。
一、分子生物学技术的应用1. 基因工程分子生物学技术的一个非常重要的应用就是基因工程。
基因工程是利用分子生物学技术改变生物个体的遗传信息，以得到更好的性状或用于特定目的。
基因工程可以用于育种、药物研发、产业生产等多个领域。
比如利用基因工程，可以打破互花米草杂交难度限制，培育出性能更优秀、适应性更强的新品种；利用基因工程技术，可以提高药物生产的效率和质量，为人类健康做出更大贡献。
2. 基因诊断分子生物学技术在基因诊断方面的应用也非常广泛。
基因诊断是利用DNA序列的特异性，进行基因分型以确定某一疾病患者携带的特定病理基因的检查方法。
常用于婴儿遗传病的筛查，遗传性肿瘤与乳腺癌的早期诊断等。
基因诊断技术的发展，将为人类的健康保障提供更加可靠准确的手段，早期发现疾病，早期预防和治疗。
3. 基因治疗基因治疗是利用分子生物学技术对某些疾病基因进行修复和改变，从而达到治疗目的的一种新型疗法。
它可以通过对特定的基因进行修复，改变、增加或抑制该基因的表达，从而达到疾病治疗或预防的目的。
基因治疗是目前最具前途和潜力的基因技术之一。
它可作为一种创新的治疗手段，有望治愈一些当前难以治愈的疾病，例如利用基因治疗来治疗癌症、遗传性疾病及其它一些难以根治的疾病。
二、分子生物学技术的发展趋势1. 将生物技术与信息技术相结合随着分子生物学技术的不断发展，其应用场景也越来越广泛，可以将其应用于环境污染、粮食和医疗等领域。
这种广泛的应用离不开信息技术的支持。
未来，分子生物学技术将与信息技术相结合。
比如，利用大数据技术对基因信息进行深度挖掘，将更可能解决疾病的难题；利用区块链技术，将更好地保障基因信息的隐私安全等。
分子生物学的重要性和发展方向
分子生物学的重要性和发展方向随着科技的发展，人们对生命的认知也越来越高深。
分子生物学作为生物学领域内的重要学科，将生物学研究从传统的细胞学、遗传学转向了更为微观的分子层面。
分子生物学对于解决许多生命科学中的重要问题起着关键的作用。
一、分子生物学的重要性1. 揭示生物基本单位分子生物学向我们揭示了生物的基本单位——分子。
它探究生命现象的基本原理，揭示生物学发展的规律，让我们更好地认识人类的身体、疾病的发病机理等，为人类的健康提供了支持和保障。
2. 解析遗传信息分子生物学在遗传学方面也有重要的贡献。
以前人们认为只有DNA才是真正负责遗传的物质，但随着分子生物技术的发展，发现了RNA和蛋白质对于遗传信息和生命过程都有重要的作用。
因此，分子生物学在遗传学的研究中具有重要的地位。
3. 支持医学研究分子生物学对于支持医学研究也起着不可替代的作用。
它能够帮助医学工作者解析疾病的发病机理，为确保准确的诊断和治疗提供了科学依据。
同时，人类的基因组计划也是分子生物学与医学研究的重要关注点。
二、分子生物学的发展方向1. 基因组学研究基因组学是研究基因组结构、功能、调控以及一些基因组和物种关系等问题的学科。
这些研究对于人类疾病的预警、治疗等方面起到了关键的作用，因此也将成为未来分子生物学研究的一项重要内容。
2. RNA生物学研究RNA生物学的研究是对RNA的结构、功能、合成和调控等进行研究的一门生物学新分支。
随着对RNA的研究的深入，研究人员已经发现RNA具有重要的生物学功能，例如基因表达、基因调控和遗传变异等方面。
3. 蛋白质学研究与基因和RNA相比，我们对蛋白质的认识还相对较少。
蛋白质学研究是对蛋白质在结构、功能以及与其他生物分子的相互作用等方面的研究。
它将对医学、环境科学、生物工程等领域起到关键的作用。
总之，分子生物学是一个广泛的生物学领域，具有广泛的应用和发展前景。
未来，分子生物学将会在基础研究、医学研究、环境监测、农业生产等领域发挥更加重要的作用，促进科学技术继续向前发展。
分子生物学领域新技术的发展趋势
分子生物学领域新技术的发展趋势近年来，分子生物学领域的新技术层出不穷，给生命科学研究提供了更加精准、高效和便捷的手段。
本文将探讨分子生物学领域新技术的发展趋势。
一、全基因组测序技术全基因组测序技术已经成为现代生命科学研究的标准操作之一。
它通过对生物所有基因组DNA的序列进行测定，可以了解生物体内的基因数量、结构和功能，从而深入了解基因组在生理和病理等方面的作用。
目前，全基因组测序技术已经不再是昂贵而复杂的高端科研操作，而是逐渐成为普及化的工具，预计在未来几年中将更加广泛地应用于各种研究领域。
二、单细胞分析技术单细胞分析技术是一种用于研究单个细胞的技术，它可以检测单个细胞的分子特征，例如基因表达水平、蛋白质表达、代谢活性等。
单细胞分析技术的出现，在生命科学研究中发挥了重要作用，例如在单个细胞水平上解析肿瘤、神经元、免疫反应和发育等方面的细胞生物学问题。
三、CRISPR/Cas9技术CRISPR/Cas9技术是一种现代基因编辑技术，可以编辑生物基因组中的目标基因序列，从而实现基因的增删改。
该技术在生命科学领域的广泛应用，使得生命科学研究人员可以更加便捷地研究基因的功能和相互作用。
未来，CRISPR/Cas9技术还有望应用于基因治疗和遗传疾病治疗。
四、基因组学数据分析基因组学数据分析是指将生命科学相关的数据进行分析和解读，以获取与基因组相关的信息。
这些数据包括序列比对、基因识别、蛋白质结构预测、功能注释和通路分析等。
现代生命科学研究越来越依赖于对基因组数据的解析和利用，个人计算机、云计算和大数据技术在该领域的应用包括：数据存储、数据管理、数据挖掘和数据可视化等方面。
五、基因组编辑技术基因组编辑技术是指通过人为干预生物体内基因组的一系列技术，包括CRISPR、TAL等技术。
其实现方式主要是切除、插入、替换等方式，可以帮助我们改变目标基因的表达和功能。
基因组编辑技术已经成功地应用于生物学实验、育种、基因治疗等方面，并有望成为一种重要的基因改良技术。
分子生物学技术的应用和发展
分子生物学技术的应用和发展分子生物学技术是近些年来发展最为迅猛的一门技术，它不仅为人类研究生命科学提供了更加高效和精确的手段，同时也为医学、环境保护等领域的发展带来了新的机遇。
本文将从多个方面介绍分子生物学技术的应用和发展。
一、分子生物学技术的概述分子生物学技术是一种利用分子水平的手段对生命现象进行研究的技术，它主要通过对生物大分子（如DNA、RNA、蛋白质）的分析，来研究生命科学中的一些基本问题。
这种技术的出现和发展，使得人类能够更加全面地认识生命结构与功能，从而探索出基因、疾病、细胞、生物进化等方面的新发现和新突破。
二、分子生物学技术在药物研究中的应用分子生物学技术在药物研究中的应用十分广泛，例如现在常用的新药筛选、药物肝毒性检测等都是利用分子生物学技术实现的。
像基于基因的药物定制，即个性化治疗，就是利用分子生物学技术对患者基因组的检测，并对患者的药物反应进行预测，从而为患者治疗提供最准确有效的方法。
同时，现代药物的制剂、检测等方面，也多处利用了分子生物学技术，如基于PCR的药物检测，基于RNA干扰的药物治疗等。
三、分子生物学技术在基因组学中的应用基因组学是一门研究基因组的学科，而分子生物学技术在这个领域中也有着广泛的应用。
例如，目前的单核苷酸多态性检测（SNP检测）就是利用分子生物学技术实现的。
另外，以人类基因组计划为代表的各项高通量测序产生的基因数据，也是基于分子生物学技术的分子遗传学分析取得的成果。
四、分子生物学技术在环境保护中的应用分子生物学技术在环境保护中的应用也是越来越受到关注。
例如，基于PCR技术对污染物指纹分析，不仅可以有效判断环境受到的污染类型，还能快速地定位污染源，为实现环境保护提供更为科学的手段。
同时，分子生物学技术也可以用于监测环境微生物的变化，从而实现对环境污染的快速检测。
五、分子生物学技术的发展趋势现代生物医学技术从基因工程开始，经过多年的发展和演进，已经实现了从基因序列级别、蛋白质水平，到细胞、器官、系统水平的全方位医学研究。
分子生物学技术的应用及发展
分子生物学技术的应用及发展随着科技的进步，分子生物学技术也在不断的发展。
这些技术开启了我们对于生命本质更深刻的了解，也更好的应用于医学和生物科学研究中。
下面我将从不同方面详细探讨这些技术的应用及发展。
一、PCR技术PCR技术是一个重要的分子生物学应用技术。
通过PCR技术，可以在很短时间内进行大量DNA的复制。
这项技术已经被广泛应用于生物医学研究的诊断和治疗上，例如DNA指纹鉴定、基因突变检测和病毒检测等等。
除此之外，PCR技术的快速和可靠性也使其成为基因工程研究的必备技术。
比如，利用PCR技术反向遗传工程可以在不影响基因表达的情况下，对基因进行点突变。
二、DNA测序技术DNA测序技术是另一个重要的分子生物学应用技术。
它通过对DNA序列的测定，来揭示生物个体之间的遗传差异和基因表达的变化。
随着第一代DNA测序技术的出现，创立了全基因组测序的先河。
这样的技术在 20 世纪 90 年代开始得到了广泛使用，并因筛查新型基因型和发现疾病相关蛋白的基因和启动子而受到广泛关注。
现代测序技术则更为准确、高效，并成为了当前无创产前诊断中的一种主要手段。
例如，通过羊水细胞或胎盘细胞的DNA分别提取，并进行测序对母体进行基因筛查，非常可靠和无损害。
三、CRISPR-Cas9基因编辑技术CRISPR-Cas9是一种引人瞩目的基因编辑技术。
该技术可以针对基因的特定部位进行修饰。
与传统的DNA重组技术相比，CRISPR-Cas9独特的优势在于其准确性、效率和低成本。
这项技术的发展对于基因疾病的治疗和基因工程的研究大有助益。
例如，在治疗人类疾病的方面，CRISPR-Cas9可以帮助我们找到基因的缺陷和问题，修复这些基因，并避免疾病的发展或更好的治疗病症。
四、基因芯片技术基因芯片是使用微组织或芯片技术来测定生物中大量基因的表达情况。
通过这种技术，研究者可以方便地对生物体中的基因进行诊断和分析。
基因芯片的应用非常广泛。
例如，在药物筛选方面，研究人员可以使用基因芯片来评估药物对特定基因组的影响。
细胞分子生物学的研究和应用前景
细胞分子生物学的研究和应用前景细胞分子生物学是一门研究生物分子在细胞内作用及相关生理与病理机制的学科。
随着科技的发展和生物学领域的不断拓展，该领域正日趋重要。
本文将从细胞分子生物学的基本概念，技术手段以及应用前景三个方面介绍这门学科。
一、细胞分子生物学的基本概念生物学家对细胞分子生物学的定义是研究细胞的生化过程，研究它们如何以及何时发生。
细胞分子生物学设计到的领域非常广泛，主要侧重于研究生物大分子之间的相互作用，包括：核酸、蛋白质、生物膜以及细胞骨架等。
细胞分子生物学的一个重要目标就是识别与理解这些分子如何实现细胞信号传递，细胞代谢和细胞增殖等生理效应。
在细胞分子生物学的研究中，科学家仔细研究某个基因或蛋白质的结构和功能。
他们还研究这些分子如何参与到细胞生命活动中，并试图找到提高或下调细胞功能的方法。
细胞分子生物学的主要工具是分子生物学技术，例如蛋白质纯化、酶切、DNA重组、PCR，以及蛋白质相互作用分析技术等。
二、技术手段在细胞分子生物学中，有很多关键的技术手段，例如：（1）DNA克隆：可以将外源DNA纳入到目标宿主细胞中，实现表达。
（2）RNA干扰技术：通过RNA干扰可实现在细胞内进行基因沉默，便于研究某一基因的功能和调控机制等。
（3）蛋白质纯化：通过蛋白质纯化可实现目标蛋白质的分离纯化，便于后续的分子结构分析。
（4）DNA测序：可以对DNA的正反链进行测序，得到DNA 序列。
（5）原位杂交技术：通过显微镜下的核磁共振成像，能有效地发现不同种类的细胞中的基因表达及其位置分布等。
细胞分子生物学中的这些技术手段不仅为细胞学和分子生物学学科的研究者提供了有力的保证，同时还为生物医学领域的发展提供了新契机。
三、应用前景由于细胞分子生物学研究的重要性和广泛性，其应用前景也异常广阔。
在生物医学领域，细胞分子生物学已成为最广泛和最紧密的研究领域之一，其应用前景包括：（1）生物医学：通过对基因、蛋白质及其结构的深入了解，我们可以预测疾病如何形成以及疾病的预防、治疗和改善。
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1 姓名：胡冬雪 学号：02104117 学校：白城师范学院 指导教师：赵娜 写作时间：2013.09.05 目录 1． 论文摘要............................................................. 2． 分支生物学的研究现状及前景........................................... 3． 参考文献资料.........................................................
分子生物学的研究现状和今后的发展前景
摘要 分子生物学是利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化，从而为疾病的预防、预测、诊断、治
疗和转归提供信息和决策依据的一门学科。近些年其发展迅速，并渗透到了多门学科的研究领域。分子生物学的发展前景是相当可观的。
关键字分子生物学现状及发展基因治疗蛋白质工程 2
分子生物学(molecular biology) 在分子水平上研究生命现象的科学。研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结 构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）。 生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理学
理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切，它们之间的主要区别在于：①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平，细胞水平，整体水平乃至群体
水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；②在分子水平上，分子生物学着重研究的是大分子，主要是蛋白质，核酸，体脂质系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围；③
分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征，即生命现象的本质；而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化，则属于生物物理学或生物化学的范畴。
发展简史 结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1912年英国 W.H.布喇格和W.L.布喇格建立了X射线晶体学，成功地测定了一些相当复杂的分子以及蛋白质的结构。以后布喇格的学生W.T.阿斯特伯里和J.D.贝尔纳又分别对毛发、肌肉等纤维蛋白以及胃蛋白酶、烟草花叶病毒等进 3
行了初步的结构分析。他们的工作为后来生物大分子结晶学的形成和发展奠定了基础。50年代是分子生物学作为一门独立的分支学科脱颖而出并迅速发展的年代。首先是在蛋白质结构分析方面，1951年L.C.波林等提出了 α-螺旋结构，描述了蛋白质分子中肽链的一种构象。1955年F.桑格
完成了胰岛素的氨基酸序列的测定。接着 J.C.肯德鲁和M.F.佩鲁茨在X射线分析中应用重原子同晶置换技术和计算机技术分别于1957和1959年阐明了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的立体结构。1965年中国科学家合成了有生物活性的胰岛素，首先实现了蛋白质的人工合成。 另一方面，M.德尔布吕克小组从1938年起选择噬菌体为对象开始探索基因之谜。噬菌体感染寄主后半小时内就复制出几百个同样的子代噬菌体颗粒，因此是研究生物体自我复制的理想材料。1940年G.W.比德尔和E.L.塔特姆提出了“一个基因，一个酶”的假设，即基因的功能在于决定酶的结构，且一个基因仅决定一个酶的结构。但在当时基因的本质并不清楚。1944年O.T.埃弗里等研究细菌中的转化现象，证明了DNA是遗传物质。1953年J.D.沃森和F.H.C.克里克提出了DNA的双螺旋结构，开创了分子生物学的新纪元。在此基础上提出的中心法则，描述了遗传信息从基因到蛋白质结构的流动。遗传密码的阐明则揭示了生物体内遗传信息的贮存方式。1961年F.雅各布和J.莫诺提出了操纵子的概念，解释了原核基因表达的调控。到20世纪60年代中期，关于DNA自我复制和转录生成RNA的一般性质已基本清楚，基因的奥秘也随之而开始解开了。 仅仅30年左右的时间，分子生物学经历了从大胆的科学假说，到经过大量的实验研究，从而建立了本学科的理论基础。进入70年代，由于重组DNA研究的突破，基因工程已经在实际应用中开花结果，根据人的意愿改造蛋白质结构的蛋白质工程也已经成为现实。 基本内容 蛋白质体系 蛋白质的结构单位是α-氨基酸。常见的氨基酸共20种。它们以不同的顺序排列可以为生命世界提供天文数字的各种各样的蛋白质。 蛋白质分子结构的组织形式可分为 4个主要的层次。一级结构，也叫化学结构，是分子中氨基酸的 4
排列顺序。首尾相连的氨基酸通过氨基与羧基的缩合形成链状结构，称为肽链。肽链主链原子的局部空间排列为二级结构。二级结构在空间的各种盘绕和卷曲为三级结构。有些蛋白质分子是由相同的或不同的亚单位组装成的，亚单位间的相互关系叫四级结构。 蛋白质的特殊性质和生理功能与其分子的特定结构有着密切的关系，这是形形色色的蛋白质所以能表现出丰富多彩的生命活动的分子基础。研究蛋白质的结构与功能的关系是分子生物学研究的一个重要内容。 随着结构分析技术的发展，现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来，采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法，不仅提高了分析效率，而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。 发现和鉴定具有新功能的蛋白质，仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。 蛋白质－核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒，如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA（由于是双股DNA，通常以碱基对计算其长度）。细菌，如大肠杆菌的基因组，含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。 遗传信息要在子代的生命活动中表现出来，需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列；后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列，就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用，故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种，而蛋白质中却有20种氨基酸，它们的
对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸，这就是三联体遗传密码。 5
基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时，双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开，然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板，复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体，根据mRNA的编码，在酶的催化下，把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下，真核细胞中仅2～15％基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。 蛋白质－脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构，统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看，生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类，以糖蛋白或糖脂形式存在。 1972年提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的基本特征：其基本骨架是脂双层结构。膜蛋白分为表在蛋白质和嵌入蛋白质。膜脂和膜蛋白均处于不停的运动状态。 生物膜在结构与功能上都具有两侧不对称性。以物质传送为例，某些物质能以很高速度通过膜，另一些则不能。象海带能从海水中把碘浓缩 3万倍。生物膜的选择性通透使细胞内pH和离子组成相对稳定，保持了产生神经、肌肉兴奋所必需的离子梯度，保证了细胞浓缩营养物和排除废物的功能。 生物体的能量转换主要在膜上进行。生物体取得能量的方式，或是像植物那样利用太阳能在叶绿体膜上进行光合磷酸化反应；或是像动物那样利用食物在线粒体膜上进行氧化磷酸化反应。这二者能量来源虽不同，但基本过程非常相似，最后都合成腺苷三磷酸。对于这两种能量转换的机制，P.米切尔提出的化学渗透学说得到了越来越多的证据。生物体利用食物氧化所释放能量的效率可达70％左右，而从煤或石油的燃烧获取能量的效率通常为20～40％，所以生物力能学的研究很受重视。对生物膜能量转换的深入了解和模拟将会对人类更有效地利用能量作出贡献。 6
生物膜的另一重要功能是细胞间或细胞膜内外的信息传递。在细胞表面，广泛地存在着一类称为受体的蛋白质。激素和药物的作用都需通过与受体分子的特异性结合而实现。癌变细胞表面受体物质的分布有明显变化。细胞膜的表面性质还对细胞分裂繁殖有重要的调节作用。 对细胞表面性质的研究带动了糖类的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子结构与功能的研究越来越受到重视。从发展趋势看，寡糖与蛋白质或脂质形成的体系将成为分子生物学研究的一个新的重要的领域。 理论意义和应用 分子生物学的成就说明：生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。例如，不论在何种生物体中，都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。遗传物质，除某些病毒外，都是DNA，并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码，除个别例外，在绝大多数情况下也都是通用的。
物理学的成就证明，一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成，说明了物质世界结构上的高度一致，揭示了物质世界的本质，从而带动了整个物理学科的发展。分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致，揭示了生命现象的本质。和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样，分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域，带动了整个生物学的发展，使之提高到一个崭新的水平。 过去生物进化的研究，主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系。随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展，比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构，即可根据差异的程度，来断定它们的亲缘关系。由此得出的系统进化树，与用经典方法得到的是基本符合的。采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性。首先，构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面。其次，根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的，因而也是更准确的概念。第三，对于形态结构非常简单的微生物的进化，则只有用这种方法才能得到可靠结