基于分子生物學(xué)背景下基因工程對(duì)生物化學(xué)影響的研究

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)的迅速發(fā)展，生物化學(xué)與分子生物學(xué)的課程在研究方面以及取得了重要的成果。生物化學(xué)主要以研究細(xì)胞的各項(xiàng)組織，如蛋白質(zhì)，糖類，脂肪等。生物化學(xué)和基因工程有許多共同之處，兩者都對(duì)農(nóng)業(yè)，醫(yī)學(xué)方面有著不可代替的貢獻(xiàn)。生物化學(xué)介紹生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，基因信息傳遞。兩者結(jié)合臨床實(shí)踐，在研究分子，和微生物的同時(shí)解決人類疾病。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué);基因工程;生物化學(xué)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.173

1 分子生物學(xué)

隨著時(shí)代進(jìn)步，全世界對(duì)微觀的研究越來越具有專業(yè)性，生命科學(xué)和化學(xué)也得到了發(fā)展，讓人們客觀的看待分子和細(xì)胞等微生物。從單個(gè)的生物體到器官到組織到細(xì)胞，再從細(xì)胞結(jié)構(gòu)到核酸和蛋白的分子水平，人們意識(shí)到可以通過檢測分子水平的線性結(jié)構(gòu)（如核酸序列），來橫向比較不同物種，同物種不同個(gè)體，同個(gè)體不同細(xì)胞或不同生理（病理）狀態(tài)。分子生物學(xué)方法、細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄、真核生物轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、翻譯、DNA復(fù)制、重組和轉(zhuǎn)座，以及基因組學(xué)。

2 基因工程

基因工程是生物工程的一個(gè)重要分支，它利用基因重組改變?cè)镜幕蛐螒B(tài)，和細(xì)胞工程，蛋白質(zhì)工程相互結(jié)合。基因重組就是外源基因通過體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作，從而改變?cè)镜幕蛐螒B(tài)。

在人為操作下為人類提供所需要的遺傳物質(zhì)。眾所周知，遺傳物質(zhì)是在DNA內(nèi)存在的，想要改變遺傳基因就要對(duì)DNA進(jìn)行改變，在提取出物質(zhì)后，在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割后，把它與作為載體的DNA分子連接起來，兩者導(dǎo)入到需要的受體細(xì)胞中，以至于讓提取出的物質(zhì)可以在新的載體中更好的生存，并在其中進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá)，從而獲得新物種的一種嶄新技術(shù)。

1974年，波蘭遺傳學(xué)家斯吉巴爾斯基稱基因重組技術(shù)為合成生物學(xué)概念，在發(fā)現(xiàn)DNA限制酶后，斯吉巴爾斯基在《基因》期刊中寫道：限制酶將帶領(lǐng)我們進(jìn)入合成生物學(xué)的新時(shí)代。2000年，國際上重新提出合成生物學(xué)概念，并定義為基于系統(tǒng)生物學(xué)原理的基因工程。

3 生物化學(xué)與分子生物學(xué)

（1）功能作用。作為生命存在的基礎(chǔ)，生物分子的結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量及存在部位的發(fā)生移位，在結(jié)合不同環(huán)境下的分子進(jìn)行生化反應(yīng)，在過程中如果沒有進(jìn)行很好的解決，就會(huì)發(fā)生紊亂從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。所以說，生物化學(xué)與分子生物學(xué)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)中起著重要作用。（2）含義。生物化學(xué)與分子生物學(xué)既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，又是生命科學(xué)的前沿。生物化學(xué)與分子生物學(xué)在分子水平探討生命的本質(zhì)，即研究生物體的分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是目前自然科學(xué)中進(jìn)展最迅速、最具活力的前沿領(lǐng)域。

4 基因工程和生物化學(xué)

生物化學(xué)是一門生物與化學(xué)相結(jié)合的科目，主要研究生命的物質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在生命過程中所產(chǎn)生的各種化學(xué)反應(yīng)。八十年代到九十年代基因工程發(fā)展最為迅速，帶動(dòng)生物化學(xué)的發(fā)展也逐步成熟?；蚬こ讨邢拗菩詢?nèi)切酶、DNA序列分析已經(jīng)DNA重組技術(shù)把分子生物學(xué)和生物化學(xué)都引導(dǎo)到了迅速發(fā)展時(shí)期?；蚬こ桃呀?jīng)運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面。生物化學(xué)也分為多種不同的領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)中基因工程就起到了重要的作用。

5 基因工程在生活中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用基因工程技術(shù)最為廣泛，由于我國是農(nóng)業(yè)大國，所以改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展也是必然的，在農(nóng)作物的生長中引用先進(jìn)的生物科學(xué)技術(shù)，提高農(nóng)作物的質(zhì)量，增加產(chǎn)量，解決國情問題。同時(shí)改變農(nóng)作物對(duì)方外物的能力。隨著人口的增長土地不斷減退，怎樣產(chǎn)生出高質(zhì)量的食物成為目前最重要的研究問題，基因工程在這方面就做出了巨大貢獻(xiàn)。基因工程將植物體本身不具有的性狀通過移植在其他植物身上表達(dá)，目前最為顯著的就是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品?；蚬こ虘?yīng)用于醫(yī)藥方面，我們最為熟悉的干擾素就是利用基因工程所研制的。在臨床用于白血病、乙肝等疾病，為醫(yī)學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn)。人們通過基因工程高效生產(chǎn)胰島素，為現(xiàn)代糖尿病患者帶來了福音?？茖W(xué)家積極的利用基因工程去攻克人類現(xiàn)在無法治療的疾病。我國改變初始農(nóng)業(yè)發(fā)展，增加工業(yè)產(chǎn)業(yè)，改善經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也對(duì)原本和諧的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了破壞，基因工程在生態(tài)環(huán)境方面也提供了幫助，基因工程可提高微生物凈化環(huán)境的能力?，F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出凈化農(nóng)藥的DDT細(xì)菌，降解水中的顏料等危害物質(zhì)，從而改變工業(yè)帶給生態(tài)環(huán)境的破壞。

6 生物化學(xué)

生物化學(xué)是研究生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)及變化的科學(xué)，主要是進(jìn)行多肽的藥理實(shí)驗(yàn)，用于免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的探討。生物化學(xué)在食品、制藥方面也展現(xiàn)出了巨大的作用。70年代以來，國家重視生物工程的研究，利用基因工程技術(shù)改善生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)用基因工程生產(chǎn)新型藥品，解決目前所不能解決的問題。生物化學(xué)和基因工程相互結(jié)合，運(yùn)用到醫(yī)學(xué)中的免疫系統(tǒng)的研究，解決因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)而產(chǎn)生的疾病。利用基因工程提高酶的活性，讓多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關(guān)鍵酶得到改造、克隆、從而使酶的活性增加，穩(wěn)定性得到提高。

7 結(jié)語

基因工程運(yùn)用DNA分子重組技術(shù)，解決一些疑難雜癥。基因工程同時(shí)也為生物化學(xué)的對(duì)分子微生物的研究提供了理論依據(jù)，解決了遺傳基因相關(guān)的問題。兩者相互結(jié)合，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了成績。生物化學(xué)在免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)中進(jìn)行研究，基因工程和它相結(jié)合，共同攻克目前不能治愈的艾滋病是最為有效的。

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作者簡介：汪曉雪（1983-），女，湖北黃梅人，碩士，講師，研究方向：生物化學(xué)。