分子生物学

分子生物学Molecular biology)是对 生物分子層次上的研究。这是一门 生物学化学之间跨学科的研究,其研究领域涵盖了 遗传学生物化学生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解,包括 DNARNA蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的。

與其他“分子尺度”生物科学的关系

現代生物學中,生物化学、遗传学和分子生物学的关系简图

分子生物学的研究者们不仅应用分子生物学特有的技术(参见本条目中“技术”一节),而且越来越多地从 遗传学生物化学生物物理学的技术和思路中获得启迪,综合利用。因此,这些学科间越来越多地相互融合,不再有明确的分界线。左图抽象地展示了对相关领域之间的相互关系一种可能的阐释:

  • “生物化学”主要研究化学物质在生物体关键的生命进程中的作用。生物化学很大程度上专注于 生物分子的角色,功能,和结构。生物过程背后的化学性质研究和生物活性分子的合成是 生物化学的例子。
  • “遗传学”主要研究生物体间遗传差异的影响。这些影响常常可以通过研究正常遗传组分(如 基因)的缺失来 推断,如研究缺少了一个或多个正常功能性遗传组分的 突变体与正常 表现型(又称为“ 野生型”)之间的关系。 遗传相互作用(如 异位显性)经常会使像 基因敲除这类研究的结果难以解释。
  • “分子生物学”则主要研究 遗传物质的复制、转录和翻译进程中的分子基础。 分子生物学的中心法则认为“DNA轉錄mRNA,mRNA轉譯蛋白质,蛋白质反过来协助前两项流程,并协助DNA自我复制”;虽然这一描述对分子生物学所涵盖的内容过于简单化(特别是RNA的新功能仍在不断发现中),但仍不失为了解这一领域的很好的起点。

在分子生物学中大量工作是定量的,而且最近的许多研究工作是在结合 生物信息学计算生物学的基础之上完成的。从本世纪(二十一世纪)开始,研究 基因结构和功能的 分子遗传学已经成为发展最快的领域之一。

越来越多的学科已经将目光集中到分子水平的研究中,一方面直接研究相关分子间相互作用,如 细胞生物学发育生物学;另一方面利用分子生物学技术来研究并推测 群体物种的历史贡献(非直接,遗传水平),如 进化生物学领域中的 群体遗传学系统发生学。此外,生物物理学除了研究大尺度器官構造之外,一直都有从头研究 生物分子的传统。

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