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生物技术发展对人类健康的影响

摘要：生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用,对改善人类的医疗与生存环境 、提高疾病预防
、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响.然而,在其为人类社会带来巨大益处的同时,我们应高度警惕它对人类健康及社会伦理道德、生态环境所带来的负面影响,并积极做出科学而有效的对策.

1. 生物技术发展现状

生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础.利用生物(或生物组织 、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计
、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合进行社会生产或社会服务的综合性技术领域.它是20世纪70年代初在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术[1].

以基因工程、蛋白质工程 、细胞工程为基础的现代生物技术是21世纪科技创新的前沿,代表了高新技术发展的方向.尤其是1990年启动的,由美
、英、德 、日、法
、中六国参与的人类基因组计划(human genome project,HGP)的顺利实施则把生命科学推向当代科学研究的顶峰.

生物技术的发展对化学、数学 、物理
、材料、信息工程等学科提出了许多新问题 、新思路和新挑战,促使这些学科不断开拓新的研究领域.

生物技术产业的发展对于改善人们的生活环境
、提高人们的生活质量具有重要意义,特别是对于我国这样一个人口众多、人均资源少的国家,发展生物技术产业更具有重要的战略意义.

2. 生物技术对人类健康的积极促进作用

生物技术自诞生之日起就一直为人类健康水平的提高起着不可或缺的作用.主要体现在以下5个方面：

2.1 疾病预防 、诊断及治疗

医药生物技术是生物技术领域中最活跃
、产业发展最迅速、效益最显著的领域.投资比例及产品市场均占生物技术领域的首位.生物技术在医药领域的应用涉及到新药开发 、新诊断技术
、预防措施及新的治疗技术,如单克隆抗体、基因诊断 、荧光检测、基因芯片等.这些技术可以快速
、灵敏、简单地诊断疾病.常用的疾病诊断方法有酶联免疫吸附检测法和DNA诊断技术.

单克隆抗体可以用于疾病治疗,也可用于疾病诊断.如用于肿瘤治疗的生物导弹,是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体连接在一起,利用抗体与抗原的亲和性,使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞,减少药物对正常细胞的毒副作用[1].单克隆抗体更多地是用于疾病的诊断和治疗效果的评价.再有,基因芯片技术可用于包括遗传性疾病 、传染性疾病及肿瘤等疾病的诊断
、DNA序列分析、药物筛选 、基因表达水平的测定等领域.这些都为改善人类健康和提高生命质量起到一定的促进作用[2].

2.2 生物制药

生物制药改变了传统制药的原料
、工艺和生产方式,制造出有特殊疗效的药物,帮助医学战胜了许多威胁人类健康和生命的顽症.抗生素是人类最熟悉、应用最广泛的生物技术药物.目前上市的基因工程蛋白质药物主要用于治疗癌症 、艾滋病
、细菌感染、代谢病 、血液病
、糖尿病等[3].利用基因工程生产的重组疫苗可以达到安全、高效的目的,如病毒性肝炎疫苗 、霍乱、痢疾
、血吸虫疫苗等[4].

2.3 HGP对人类疾病基因研究的贡献

人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息,HGP在利用基因进行疾病诊断方面发挥着重大作用.过去人们要花很长时间来寻找到底是哪一种基因引发疾病,有了基因图谱,这一过程将大大缩短.基因图谱将有助于科学家找到治病的新药[5].了解基因对蛋白质的作用.科学家可以设计基因药物,利用基因释放的命令来修复或制造蛋白,使蛋白按要求控制人体细胞或器官的正常运作,达到治病的目的.

2.4 转基因动植物

通过基因工程来提高食物的营养水平,可为改善全球人类营养状况做出贡献.转基因动物和转基因农作物的出现为人类提供了新型、高质 、健康的食品.其中,以转基因植物发展尤为迅速.据统计,在美国,转基因食品高达4000多种,已成为人们日常生活的普通商品.

2.5 生物技术在环保方面的应用

现代生物技术不仅在农作物改良
、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在环境监测 、工业清洁生产
、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等也方面发挥着重要的作用.如利用生物技术处理垃圾废弃物,即通过降解破坏污染物的分子结构,而降解产物及副产物大都可被生物重新利用,这样便有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度.此外,还可利用发酵工程技术处理污染物质.

3. 生物技术给人类带来的困扰

3.1 生物技术的安全性问题

生物安全狭义来讲,是指现代生物技术的研究、开发 、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性
、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响.广义是指与生物有关的各种因素对社会、经济 、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险.

3.1.1基因污染：是一种非常特殊又危险的环境污染.大致有三种情形：污染传统作物而改变其消费性质；污染自然界的基因库；影响自然界的生态平衡.

3.1.2转基因食品的安全性：目前尚无定论.其风险目前已引起广泛关注.转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应；转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性；转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来[6,7]；转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,产生新的有害生物或增强有害生物的危害性.以致引起疾病的流行[6].

3.1.3基因治疗的不确定性：

1)目前的技术不能保证将基因引入生殖细胞对后代不造成伤害并且有效,而一旦造成伤害将遗传下去且不可逆转；

2)有治疗价值的基因尚为数不多,多基因控制的遗传病机理尚不明了；

3)为了使基因进入细胞内,基因常与腺病毒或逆转录病毒整合在一起,但病毒对机体的潜在风险没有得到解决.

3.1.4异种移植的危险性：免疫排斥与跨物种感染是异种移植的两大主要问题.

3.1.5生物武器的恐慌：生物战剂是在军事行动中用以杀伤人畜和破坏农作物的致病微生物
、毒素和其他生物活性物质的统称.目前,传统的生物武器发展到了“基因武器
”的新阶段.

3.2 生物技术的伦理问题

生物医学技术的进步使人们不但能更有效地诊断、治疗和预防疾病,而且有可能操纵基因 、精子或卵子、受精卵
、胚胎、以至人脑和人的行为.这种放大了的力量可以被正确使用,也可能被滥用,对此如何进行有效控制?这种力量的影响可能涉及几代人.若这一代人的利益与子孙后代的利益发生冲突时怎么办?1997年2月, “克隆羊”的问世在全世界引起了强烈反响,那么下一步会不会有“克隆人 ”?HGP的完成之后, “基因歧视
”使一些携带不正常基因的人在婚姻 、就业
、升学等受到不公正待遇[8].现代辅助生殖技术(Artificial Reproduction Technology,ART)的产生及发展,使传统婚姻家庭理念遭到前所未有的冲击与破坏,一个孩子可能有五个父母[9],到底谁是孩子的合法父母?胚胎成为商品,那么人是不是也是商品?生物技术在许多方面都给伦理学出了难题,而伦理的模糊、混乱和颠倒极易导致心理和感情上的扭曲.

急求分子生物学是如何发展的~?

这一计划旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置 ，破译人类全部遗传信息
。与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。

一 、研究现状

1
、人类基因组测序

1990年～1998年
，人类基因组序列已完成和正在测序的共计约330Mb，占人基因组的11％左右；已识别出人类疾病相关的基因200个左右 。此外 ，细菌、古细菌 、支原体和酵母等17种生物的全基因组的测序已经完成
。

值得一提的是
，企业与研究部门的携手，将大大地促进测序工作的完成。美国的基因组研究所（The Institute of Genome Research, TIGR）与PE（Perkin-Elmar）公司合作建立新公司 ，三年内投资2亿美元，预计于2002年完成全序列的测定 。这一进度将比美国政府资助的HGP的预定目标提前三年
。美国加州的一家遗传学数据公司(Incyte)宣布（1998年〕
，两年内测定基因组中的蛋白质编码序列以及密码子中的单核苷酸的多态性，最后将绘制一幅人的10万个基因的定位图。与Incyte公司合作的HGS（Human Genome Science）公司的负责人宣称 ，截止1998年8月
，该公司已鉴定出10万多个基因（人体基因约为12万个），并且得到了95％以上基因的EST（expressed sequence tag）或其部分序列 。

1998年9月14日美国国家人类基因组计划研究所（NHGRI）和美国能源部基因组研究计划的负责人在一次咨询会议上宣布 ，美国政府资助的人类基因组计划将于2001年完成大部分蛋白质编码区的测序
，约占基因组的三分之一，测序的差错率不超过万分之一。同时还要完成一幅“工作草图” ，至少覆盖基因组的90％
，差错率为百分之一
。2003年完成基因组测序，差错率为万分之一。这一时间表显示 ，计划将比开始的目标提前两年完成 。

2
、疾病基因的定位克隆

人类基因组计划的直接动因是要解决包括肿瘤在内的人类疾病的分子遗传学问题
。6000多个单基因遗传病和多种大面积危害人类健康的多基因遗传病的致病基因及相关基因
，代表了对人类基因中结构和功能完整性至关重要的组成部分。所以，疾病基因的克隆在HGP中占据着核心位置 ，也是计划实施以来成果最显著的部分 。

在遗传和物理作图工作的带动下，疾病基因的定位、克隆和鉴定研究已形成了
，从表位→蛋白质→基因的传统途径转向“反求遗传学 ”或“定位克隆法
”的全新思路
。随着人类基因图的构成，3000多个人类基因已被精确地定位于染色体的各个区域。今后 ，一旦某个疾病位点被定位
，就可以从局部的基因图中遴选出相关基因进行分析 。这种被称为“定位候选克隆”的策略，将大大提高发现疾病基因的效率
。

3 、多基因病的研究

目前 ，人类疾病的基因组学研究已进入到多基因疾病这一难点。由于多基因疾病不遵循孟德尔遗传规律
，难以从一般的家系遗传连锁分析取得突破 。这方面的研究需要在人群和遗传标记的选择
、数学模型的建立、统计方法的 改进等方面进行艰苦的努力
。近来也有学者提出，用比较基因表达谱的方法来识别疾病状态下基因的激活或受抑。实际上 ，“癌肿基因组解剖学计划（Cancer Genome Anatomy Project,CGAP ”就代表了在这方面的尝试 。

4 、中国的人类基因组研究

国际HGP 研究的飞速发展和日趋激烈的基因抢夺战已引起了中国政府和科学界的高度重视。在政府的资助和一批高水平的生命科学家带领下
，我国已建成了一批实力较强的国家级生命科学重点实验室，组建了北京、上海人类基因组研究中心
。有了研究人类基因组的条件和基础 ，并引进和建立了一批基因组研究中的新技术。中国的HGP在多民族基因保存
、基因组多样性的比较研究方面取得了令人满意的成果
，同时在白血病、食管癌 、肝癌
、鼻咽癌等易感基因研究方面亦取得了较大进展 。

首先建立了寡核苷酸引物介导的人类高分辨染色体显微切割和显微基因克隆技术；已建立的17种染色体特异性DNA文库和24种染色体区特异性DNA文库及其探针；构建了人X染色体YAC图谱，已完成了人X染色体Xp11.2-p21.3跨度的约35cM STS－YAC图谱的构建；建立了YAC－cDNA筛选技术
。

目前的研究工作还包括: 疾病和功能相关新基因的分离、测序和克隆的技术和方法学的创新研究；中国少数民族HLA分型研究及特种基因的分析； 人胎脑cDNA文库的构建和新基因的克隆研究。

中国是世界上人口最多的国家 ，有56 个民族和极为丰富的病种资源，并且由于长期的社会封闭
，在一些地区形成了极为难得的族群和遗传隔离群，一些多世代 、多个体的大家系具有典型的遗传性状 ，这些都是克隆相关基因的宝贵材料 。但是
，由于我国的HGP 研究工作起步较晚
、底子薄、资金投入不足，缺乏一支稳定的 、高素质的青年生力军 ， 我国的HGP 研究工作与国外近年来的惊人发展速度相比
，差距还很大，并且有进一步加大的危险
。如果我们在这场基因争夺战中不能坚守住自己的阵地 ，那么在21 世纪的竞争中我们又将处于被动地位：我们不能自由地应用基因诊断和基因治疗的权力
，我们不能自由地进行生物药物的生产和开发，我们亦不能自由地推动其他基因相关产业的发展。

分子生物学的发展大致可分为三个阶段.

一
、准备和酝酿阶段

19世纪后期到20世纪50年代初,是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段.在这一阶段产生了两点对生命本质的认识上的重大突破：

确定了蛋白质是生命的主要基础物质

19世纪末Buchner兄弟证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精,第一次提出酶（enzyme）的名称,酶是生物催化剂.20世纪20-40年代提纯和结晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶 、胰蛋白酶
、黄酶、细胞色素C 、肌动蛋白等）,证明酶的本质是蛋白质.随后陆续发现生命的许多基本现象（物质代谢、能量代谢
、消化、呼吸 、运动等）都与酶和蛋白质相联系,可以用提纯的酶或蛋白质在体外实验中重复出来.在此期间对蛋白质结构的认识也有较大的进步.1902年EmilFisher证明蛋白质结构是多肽；40年代末,Sanger创立二硝基氟苯（DNFB）法
、Edman发展异硫氰酸苯酯法分析肽链N端氨基酸；1953年Sanger和Thompson完成了第一个多肽分子--胰岛素A链和B链的氨基全序列分析.由于结晶X-线衍射分析技术的发展,1950年Pauling和Corey提出了α-角蛋白的α-螺旋结构模型.所以在这阶段对蛋白质一级结构和空间结构都有了认识.

确定了生物遗传的物质基础是DNA

虽然1868年F.Miescher就发现了核素（nuclein）,但是在此后的半个多世纪中并未引起重视.20世纪20-30年代已确认自然界有DNA和RNA两类核酸,并阐明了核苷酸的组成.由于当时对核苷酸和碱基的定量分析不够精确,得出DNA中A、G 、C
、T含量是大致相等的结果,因而曾长期认为DNA结构只是“四核苷酸”单位的重复,不具有多样性,不能携带更多的信息,当时对携带遗传信息的侯选分子更多的是考虑蛋白质.40年代以后实验的事实使人们对核酸的功能和结构两方面的认识都有了长足的进步.1944年O.T.Avery等证明了肺炎球菌转化因子是DNA；1952年A.D.Hershey和M.Cha-se用DNA35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和核酸,感染大肠杆菌的实验进一步证明了是遗传物质.在对DNA结构的研究上,1949-52年S.Furbery等的X-线衍射分析阐明了核苷酸并非平面的空间构像,提出了DNA是螺旋结构；1948-1953年Chargaff等用新的层析和电泳技术分析组成DNA的碱基和核苷酸量,积累了大量的数据,提出了DNA碱基组成A=T、G=C的Chargaff规则,为碱基配对的DNA结构认识打下了基础.

二 、现代分子生物学的建立和发展阶段

这一阶段是从50年代初到70年代初,以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代.DNA双螺旋发现的最深刻意义在于：确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了碱基配对是核酸复制
、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础,为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础.在此期间的主要进展包括：

遗传信息传递中心法则的建立

在发现DNA双螺旋结构同时,Watson和Crick就提出DNA复制的可能模型.其后在1956年A.Kornbery首先发现DNA聚合酶；1958年Meselson及Stahl用同位素标记和超速离心分离实验为DNA半保留模型提出了证明；1968年Okazaki（冈畸）提出DNA不连续复制模型；1972年证实了DNA复制开始需要RNA作为引物；70年代初获得DNA拓扑异构酶,并对真核DNA聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对DNA复制机理的认识.

在研究DNA复制将遗传信息传给子代的同时,提出了RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说.1958年Weiss及Hurwitz等发现依赖于DNA的RNA聚合酶；1961年Hall和Spiege-lman用RNA-DNA杂交证明mRNA与DNA序列互补；逐步阐明了RNA转录合成的机理.

在此同时认识到蛋白质是接受RNA的遗传信息而合成的.50年代初Zamecnik等在形态学和分离的亚细胞组分实验中已发现微粒体（microsome）是细胞内蛋白质合成的部位；1957年Hoagland、Zamecnik及Stephenson等分离出tRNA并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的功能提出了假设；1961年Brenner及Gross等观察了在蛋白质合成过程中mRNA与核糖体的结合；1965年Holley首次测出了酵母丙氨酸tRNA的一级结构；特别是在60年代Nirenberg 、Ochoa以及Khorana等几组科学家的共同努力破译了RNA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用性,从而认识了蛋白质翻译合成的基本过程.

上述重要发现共同建立了以中心法则为基础的分子遗传学基本理论体系.1970年Temin和Baltimore又同时从鸡肉瘤病毒颗粒中发现以RNA为模板合成DNA的反转录酶,又进一步补充和完善了遗传信息传递的中心法则.

对蛋白质结构与功能的进一步认识

1956-58年Anfinsen和White根据对酶蛋白的变性和复性实验,提出蛋白质的三维空间结构是由其氨基酸序列来确定的.1958年Ingram证明正常的血红蛋白与镰刀状细胞溶血症病人的血红蛋白之间,亚基的肽链上仅有一个氨基酸残基的差别,使人们对蛋白质一级结构影响功能有了深刻的印象.与此同时,对蛋白质研究的手段也有改进,1969年Weber开始应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量；60年代先后分析得血红蛋白
、核糖核酸酶A等一批蛋白质的一级结构；1973年氨基酸序列自动测定仪问世.中国科学家在1965年人工合成了牛胰岛素；在1973年用1.8AX-线衍射分析法测定了牛胰岛素的空间结构,为认识蛋白质的结构做出了重要贡献.

三、初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段

70年代后,以基因工程技术的出现作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始.其间的重大成就包括：

1.重组DNA技术的建立和发展

分子生物学理论和技术发展的积累使得基因工程技术的出现成为必然.1967-1970年R.Yuan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的工具； 1972年Berg等将SV-40病毒DNA与噬菌体P22DNA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,打破了种属界限；1977年Boyer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,成功地在大肠杆菌中合成得到这14肽；1978年Itakura（板仓）等使人生长激素191肽在大肠杆菌中表达成功；1979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.至今我国已有人干扰素 、人白介素2、人集落刺激因子
、重组人乙型肝炎疫苗、基因工程幼畜腹泻疫苗等多种基因工程药物和疫苗进入生产或临床试用,世界上还有几百种基因工程药物及其它基因工程产品在研制中,成为当今农业和医药业发展的重要方向,将对医学和工农业发展作出新贡献.

转基因动植物和基因剔除动植物的成功是基因工程技术发展的结果.1982年Palmiter等将克隆的生长激素基因导入小鼠受精卵细胞核内,培育得到比原小鼠个体大几倍的“巨鼠
”,激起了人们创造优良品系家畜的热情.我国水生生物研究所将生长激素基因转入鱼受精卵,得到的转基因鱼的生长显著加快 、个体增大；转基因猪也正在研制中.用转基因动物还能获取治疗人类疾病的重要蛋白质,导入了凝血因子Ⅸ基因的转基因绵羊分泌的乳汁中含有丰富的凝血因子Ⅸ,能有效地用于血友病的治疗.在转基因植物方面,1994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,1996年转基因玉米
、转基因大豆相继投入商品生产,美国最早研制得到抗虫棉花,我国科学家将自己发现的蛋白酶抑制剂基因转入棉花获得抗棉铃虫的棉花株.到1996年全世界已有250万公顷土地种植转基因植物.

基因诊断与基因治疗是基因工程在医学领域发展的一个重要方面.1991年美国向一患先天性免疫缺陷病（遗传性腺苷脱氨酶ADA基因缺陷）的女孩体内导入重组的ADA基因,获得成功.我国也在1994年用导入人凝血因子Ⅸ基因的方法成功治疗了乙型血友病的患者.在我国用作基因诊断的试剂盒已有近百种之多.基因诊断和基因治疗正在发展之中.

这时期基因工程的迅速进步得益于许多分子生物学新技术的不断涌现.包括：核酸的化学合成从手工发展到全自动合成,1975-1977年Sanger、Maxam和Gilbert先后发明了三种DNA序列的快速测定法；90年代全自动核酸序列测定仪的问世；1985年Cetus公司Mullis等发明的聚合酶链式反应（PCR）的特定核酸序列扩增技术,更以其高灵敏度和特异性被广泛应用,对分子生物学的发展起到了重大的推动作用.

2.基因组研究的发展

目前分子生物学已经从研究单个基因发展到研究生物整个基因组的结构与功能.1977年Sanger测定了ΦX174-DNA全部5375个核苷酸的序列；1978年Fiers等测出SV-40DNA全部5224对碱基序列；80年代λ噬菌体DNA全部48,502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；1996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4x106碱基对.测定一个生物基因组核酸的全序列无疑对理解这一生物的生命信息及其功能有极大的意义.1990年人类基因组计划（HumanGenomeProject）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,将在2005年时测定出人基因组全部DNA3x109碱基对的序列
、确定人类约5-10万个基因的一级结构,这将使人类能够更好掌握自己的命运.

3.单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展

1975年Kohler和Milstein首次用B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.80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.

4.基因表达调控机理

分子遗传学基本理论建立者Jacob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窗口,在分子遗传学基本理论建立的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,70年代以后才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SV40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,揭开了认识真核基因组结构和调控的序幕.1981年Cech等发现四膜虫rRNA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.

5.细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域

细胞信号转导机理的研究可以追述至50年代.Sutherland1957年发现cAMP
、1965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Ross等用重组实验证实G蛋白的存在和功能,将G蛋白与腺苷环化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.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10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,当然要达到最终目标还需相当长时间的努力.

以上简要介绍了分子生物学的发展过程,可以看到在近半个世纪中它是生命科学范围发展最为迅速的一个前沿领域,推动着整个生命科学的发展.至今分子生物学仍在迅速发展中,新成果、新技术不断涌现,这也从另一方面说明分子生物学发展还处在初级阶段.分子生物学已建立的基本规律给人们认识生命的本质指出了光明的前景,但分子生物学的历史还短,积累的资料还不够,例如：在地球上千姿万态的生物携带庞大的生命信息,迄今人类所了解的只是极少的一部分,还未认识核酸
、蛋白质组成生命的许多基本规律；又如即使到2005年我们已经获得人类基因组DNA3x109bp的全序列,确定了人的5-10万个基因的一级结构,但是要彻底搞清楚这些基因产物的功能、调控 、基因间的相互关系和协调,要理解80%以上不为蛋白质编码的序列的作用等等,都还要经历漫长的研究道路.可以说分子生物学的发展前景光辉灿烂,道路还会艰难曲折.

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