2022年分子生物学.docx

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1、精品学习资源分子生物学 molecular biology从分子水平讨论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 岁月以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要讨论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；1953 年沃森、克里克提出 DNA 分子的双螺旋结构模型是分子生物学产生的标志；生物大分子，特殊是蛋白质和核酸结构功能的讨论，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讨论， 从而显现了近 30 年来分子生物学的蓬勃进展；分子生物学和生物化学及生物物理学关系非常亲密，它们之间

2、的主要区分在于：生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法讨论在分子水平，细胞水平，整体水平乃至群体水公平不同层次上的生物学问题；而分子生物学就着重在分子包括多分子体系水平上讨论生命活动的普遍规律；在分子水平上，分子生物学着重讨论的是大分子，主要是蛋白质，核酸，脂质体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就属生物化学的范畴；分子生物学讨论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点，即生命现象的本质；而讨论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，就属于生物物理学或生物化学的范畴；基因工程技术 : 基因工程是指在基因水平上,采纳与

3、工程设计非常类似的方法,根据人类的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系 ,并使之能稳固地遗传给后代 ；基因工程技术包括 : 目的基因的克隆 、转基因载体系统的构建 、遗传转化 、外源基因的检测以及品种培育等技术 ；其核心技术是 DNA的重组技术 , 也就是基因克隆 genecloning技 术； 重组 recombination就是重新组合 , 即利用供体生物的遗传物质,或人工合成的基因 ,经过体外或离体的限制酶切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA欢迎下载精品学习资源分子 ,然后将重组 DN A 分子导入受体细胞或受体生物 ,该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表

4、现出另外一种生物的某种性状 ；如用植物来生产人的乳铁蛋白、抗凝血酶和白蛋白 ；基因工程在药用真菌中的应用,主要包括以下两个方面 : 一是利用药用真菌作为新的基因工程的受体菌,即作为生物反应器 bioreactor来生产人们所期望的外源基因编码的产品 ；由于药用真菌仍具有很强的外泌蛋白才能,利用药用真菌作为新的受体菌将更为安全,更易被消费者接受;二是利用基因工程技术定向培育药用真菌的新品种,包括抗虫 、抗病、优质 富含蛋白质 、必需氨基酸或延长寿命等 的新品种 ,以及将编码纤维素或木质素降解酶基因导入药用真菌体内 ,以提高真菌菌丝对栽培基质的利用率或开拓新的栽培基质,最终提高药用真菌产量和质量

5、；此外 ,随着分子生物学技术的进展,基于 DNA多态性的分子标记,如RFLP restrictionfragmentlengthpolymorphism、 RAPD random amplifiedpolymorphismDNA 、 AFLP amplifiedfragmentlength polymorphism 、 S TS sequence tagged sites、 VNTR variable num ber of tandem repeat、 SCAR sequence characterized amplified region等 , 在药 用真 菌的遗传育种 、开 发产 品的鉴别

6、中也逐步 得到 了应 用；Terashima等应用 AFLP 技术对日本香菇的培育菌株进行了遗传多样性和菌株分型讨论 ,评估了日本香菇主要培育菌株之间的DN A 片断多肽性的变化范畴, 评判了 AFLP 标记作为遗传标记在菌株分型上的有用性,并揭示了它们之间的 遗传相关性 ；6 个 AFLP 引物在总共 15 株培育菌株中共检测出304 个 DNA 片段 ,其中有 179个 DNA片段在 2 个或更多菌株间呈多态性 ；这些多态性欢迎下载精品学习资源DNA 片段可以将全部的培育菌株区分开来 ；建立在 AFLP 数据基础上的群丛系统分析将它们分为了 2 个不同群组 ；同时 ,他们仍在 203 个

7、AFLP 标记和 2 个结合型因子基础上建立了日本香菇的中密度遗传连锁图谱；原生质体技术 : 原生质体技术是利用原生质体诱变 、杂交、转基因等制造变异新类型的生物技术 ；最早报道真菌原生质体别离的是荷兰的De Viies和Wessels, 他们于 1972 年用从 TrichodermaviridePers. 中制备的裂解酶别离了裂褶菌的原生质体 ,随后又别离了双孢蘑菇和草菇的原生质体； 1980 年后 , 随着商品脱壁酶的显现,从大型真菌中别离原生质体的报道日益增多12 ；讨论内容包括 : 原生质体的别离与再生13 、原生质体的融合 、融合子的鉴定及遗传应用等；原生质体技术作为改进药用真菌菌

8、种的一个途径,主要应用在单核体杂交育种 ,远缘杂交育种 、诱发突变型 14 、转基因讨论 、克服品种退化等方面 ；随着分子生物学技术的不断进展,药用真菌的原生质体技术在融合讨论这一基础上 与分子生物学技术相结合得到了更广泛的进展；以脱去细胞壁的暴露原生质体 为材料 ,现已开展了外源基因的导入和转化 、 DNA的别离和纯化 、 RFLP 和PCR 技术的应用 、基因文库的构建等多项讨论 ；发酵工程技术 : 发酵工程技术又称为微生物工程,是利用现代工程技术手段 ,利用微生物的特殊功能生产有用的物质,或直接将微生物应用于工业生产的一种技术 ；药用 真菌的发酵生产有固体 发醇和液 体发 酵之分 ；固体

9、发 酵 solidfermentation又 称为“ 固 体培 养” , 国外也曾 有这 种工 艺 , 称 为 solid substrate fermentation SSF ,即固体基质发酵 ；国内目前固体发酵的基质多欢迎下载精品学习资源采纳农副产品,工艺有两类 :去渣型工艺 : 用甘蔗渣 、玉米芯 、麦麸、米糠等作为基质 ,如猴头等多数药用真菌的发酵产品采纳此工艺生产; 无渣型工艺 : 发酵后直接烘干的玉米粉作为基质,如亮菌 、蜜环菌等固体发酵的产品采纳此工艺生产；在当前条件下,虽然多种菌体发酵的制剂疗效并不亚于深层发酵,但有些部门由于对它的懂得不足而难以接受,严峻影响了它的进展 ；尽管

10、如此 ,药用真菌如猴头 、云芝、蜜环菌等仍实行固体发酵的生产方式 ；液 体 发 酵 liquidfermentation也 称 液 体 深 层 发 酵 liquid submerged fermentation ,是在抗生素发酵技术基础上进展起来的,沿用了传统发酵生产工艺 ； 1984年 Humfeld第一提出用发酵法来培育真菌菌丝体；1958 年 Szuecs 第一个用发酵缸来培育羊肚菌 ；从今药用真菌的生产跨入了大规模工业化生产领域 ；国内较早报道的是 1960 年上海生理讨论所的陈美聿等人进行的香菇深层发酵讨论 ；20 世纪 80 岁月后 , 国内外纷纷开展了有关药用真菌液体发酵 主要是

11、深层发酵 应用讨论 ；适合液体发酵的药用真菌目前有70 余种；除余知知 15 提到的 60 余种适合液体发酵的药用真菌外,仍有平菇 、松乳菇、层卧孔菌 、黑柄碳角菌 、滑菇、构菌、玉蕈离褶伞和金钱菌等 ；药用真菌的液体发酵 ,既可快速大量生产制备出多糖 、多肽、生物碱 、萜类化合物 、甾醇、苷类、酚类、酶、核酸、氨基酸 、蛋白质 、维生素等多种生化物质;同时 ,仍可生产出菌龄整齐一样 、生活力强 、数量庞大的液体菌种 ,满意扩大生产的需要 ； 酶工程技术 : 酶工程是利用酶的催化作用进行物质转化的技术,是将酶学理论 与化工技术结合而形成的新技术, 也就是利用酶或者微生物细胞 、动植物细胞 、细

12、胞器的特定功能,借助工程学手段来供应产品的一项技术；药用真菌成分复 杂 ,有药用成分 ,也有如蛋白质 、果胶、淀粉、纤维等非必需成分 ；这些成分一欢迎下载精品学习资源方面影响真菌细胞中药用成分的浸出, 另一方面也影响中药液体制剂的澄清度；传统的提取方法 如煎煮 、有机溶剂浸出和醇处理方法提取温度高 、提取率低 、铺张乙醇 、成本高、担心全 ;而选用恰当的酶 ,可通过酶反应较温顺地将真菌组织分解 ,加速有效成分的释放提取,选用相应的酶可将影响液体制剂的杂质如 淀粉、蛋白质 、果胶等分解去除 ,也可促进某些极性低的脂溶性成分转化为糖苷类或易溶于水的成分而有利于提取 ；这是一项很有前途的新技术,完全

13、适于工业化大生产 ；酶工程主要包括各类自然酶的生产开发技术,酶的别离 、纯化和鉴定技术 ,酶的固定化技术 ,酶分子改造技术 ,固定化酶反应器的研制技术,酶的应用技术等 ；在药用真菌中, 能够通过工业化生产获得自然单一产物是人们追求的目标 , 但自然化合物结构复杂,常有多个不对称碳原子,合成难度较大或合成条件苛刻 ;而酶工程为这类成分的获得供应了新的途径；酶工程技术在药用真菌的开发利用中如何发挥其作用,是今后值得讨论的一个方向 ；真菌培育选种鉴定 : 主要利用 DNA分子标记技术进行生药鉴定,选育地道药用真菌；药用真菌中作为药用的部位称为基原,它的真伪鉴别是中药质量讨论 、品质评判以及药材学 、

14、炮制学、化学、药效学讨论 ,乃至临床应用中必不行少的前提条件；传统的药用真菌鉴别主要依据的是药材外观性状,而近代生药学主要从生物分类学 基原鉴别 、细胞组织学 显微鉴别 、化学 理化鉴别 角度建立了相对客观的质量鉴别标准 ； DN A 是最稳固的遗传信息 ,生物个体不同组织器官的部位以至细胞都具备相同的遗传信息,利用基因与药物成分相关性的原理, 可以更好的爱护 、利用及查找新的生药资源 ；通常采纳 RAPD 技术及 RFLP 技术鉴定不同物种 ,并通过建立 DN A 指纹图谱 ,确立地道药材的分子指征特异欢迎下载精品学习资源的 DNA片段 ,并以其制备特异探针来检测相应的药材,为中药质量标准化

15、奠定了基础 ；利用基因工程和细胞培育技术高效表达和生产自然活性成分或转基因真菌: 利用转基因技术 ,将特异基因导入快速生长繁衍的药用真菌中,生产外源基因编码的药用多肽和蛋白,是优化种质 、解决药用真菌资源短缺问题的一个重要途径 ；对于药用成分明确但含量极低或生长周期较长的药材,可以选取相宜的真菌表达系统 ,通过转基因技术高效表达外源基因,从而获得高效表达的药用成分 ,制造新的药用真菌资源 ；随着科学技术的飞速进展 、各种先进技术的产生与建立,为菌物的讨论开创了更加宽阔的领域 ,特殊是在生物技术领域,分子生物学已成为现代生命科学 的共同语言 , 它不断地与其他学科进行广泛而深化的横向联系与交叉融合,为菌物讨论的进展与创新供应了强大的推动作用；将人类基因组学 、生物信息学等前沿交叉学科的一些先进讨论方法和手段如DNA 分子标记技术 、生物芯片技术等应用到中医药讨论领域中,也将是菌物讨论进展的新方向,对均无资源的开发利用与爱护也是一个有益的启发 ；欢迎下载