酶
20世紀后半葉以來，除了合成代謝與代謝調節研究外．更為重要的是分子生物學的崛
起，使生物化學發展進入嶄新的時期。
1．DNA雙螺旋結構 20世紀50年代初期．J．D．Watson和F．H．Crick提出DNA雙
螺旋結構模型。為揭示遺傳信息傳遞規律奠定了基礎，是生物化學發展進入分子生物學時期
的重要標志。對DNA的復制機制、RNA的轉錄過程以及各種RNA在蛋白質合成過程中的
作用進行了深入研究，提出了遺傳信息傳遞的中心法則，破譯了RNA分子中的遺傳密碼等；
發現了蛋白質a一螺旋的二級結構；完成了胰島素的氨基酸全序列分析等。20世紀50年代
后期還揭示了蛋白質生物合成途徑，確定了由合成代謝與分解代謝網絡組成的“中間代謝”
概念。
2．DNA克隆20世紀70年代．重組DNA技術建立，促進了對基因表達調控機制的研
究，且使主動改造生物體成為可能，進而獲得了多種基因工程產品，大大推動了生物醫藥工
業和農業的發展。轉基因動植物和基因敲除(gene knock out)動物模型的成功是重組DNA
技術發展的結果。80年代，核酶(ribozyme)的發現是人們對生物催化劑的深入認識。聚合
酶鏈反應(PCR)技術的發明，使人們有可能在體外高效率擴增DNA。
3．蛙岡組學及組學20世紀末始動的人類基因組計劃(human genome project)是人類
生命科學中的又一偉大創舉。人類基因組計劃描述人類基因組和其他基因組特征，包括物理圖譜、
遺傳圖譜、基因組DNA序列測定。2001年2月人類基因組計劃和Cerela共同公布
了人類基因組草圖(Nature，200l，409：860—921；Science 2001，291：1304 51)．揭示了人類
遺傳學圖譜的基本特點，將為人類健康和疾病的研究帶來根本性的變革。
曾估計人類的基因組中應涵蓋約7萬～10萬個基因，然而卻只有3萬～4萬個可翻譯基
因．僅僅是線蟲或果蠅的兩倍，說明人類的基因更加復雜，具有更多的選擇性剪切，從而產生
巨大數目的蛋白質產物，提示對基因的結構、功能及其調控研究顯得尤為重要。
此后出現蛋白質組學(proteomics)，研究內容包括蛋白質的定位、結構與功能、相互作用
以及特定時空的蛋白質表達譜等；轉錄組學(transcriptomics)研究細胞在某一功能狀態下所
含mRNA的類型與拷貝數。我國科學家在1998年和2000年多次提出了功能RNA組研究。除mRNA、tRNA、rRNA外，近年來一類小分子RNA受到廣泛重視，已發現小分子
RNA可參與基因表達調控；所有的小分子RNA被統稱為非mRNA小RNA(small non—
messenger RNA，snmRNA)．由此產生了RNA組學(RNomics)的概念，主要研究snmRNA
的種類、結構、功能等，探討同一生物學不同組織細胞、同一細胞在不同時空狀態下snmRNA
表達譜以及功能的變化。
原創作者：青島捷世康生物科技有限公司
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