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漫画分子生物学

调到创新部门一晃已有半年多,作为一个创新业务单元的负责人,方方面面都要考虑,感到责任大,问题很多。最大的问题就是业务方向不明确,有一种在迷雾中登陆敌方阵地的感觉;产品技术还不成型,就好像手里没有称心的武器,有点赤膊上阵的感觉。尤其感觉自己专业性严重不足。面对的客户动不动就是留美博士,甚至就是美国本土斯坦福、哈佛的生物医学博士,这种落差不言而喻。业务需要尽快发展,除了需要在市场中锤炼成长,主动学习行业专业知识也是快速提升专业能力的必由之路。一个月后将参加外部的一个行业培训,为期3天,授课者是相关行业的企业高管和大学教授。为争取最好的培训结果,计划用一个月的时间做好准备,学习相关基础知识。

于是我上京东购买了几本相关书籍,其中就有这本《漫画分子生物学》。日本漫画和基础分子生物学混搭。以图文并茂的漫画形式描绘了生命科学的奥秘,对我这个文科生来说,降低了阅读门槛。在飞机上前后花了大约5个小时细读了一遍,对分子生物学这门学科有了一个整体的了解。

这本书披着漫画的外衣,却能将关键的概念和专业名字介绍得通俗易懂,清晰呈现了分子生物学的基础框架,最后还介绍了该门学科的应用研究热点和发展趋势。现将知识要点整理如下:

1)什么是分子生物学

-? 维基百科的定义: Molecular biology /m?l?kj?l?r/ is a branch of biology that concerns the molecular basis of biological activity between biomolecules in the various systems of a cell, including the interactions between DNA, RNA, proteins and their biosynthesis, as well as the regulation of these interactions

分子生物学是生物学的一个分支,研究对象为细胞各个系统中生物分子间生物活性的分子基础,包括DNA、RNA、蛋白质及其生物合成之间的相互作用,以及这些相互作用的调节。注:生物合成指的是以DNA、RNA和蛋白质这三种主要分子为原料生产复杂的复合物的过程)

-? 百度百科的定义: 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。

- 本书的定义:弄清楚什么样的分子做什么样的事情而产生什么样的结果的一门学问。比较口语化,研究的就是生物分子的对生命的影响。

个人认为:维基百科和百度百科的定义特点不同,百度百科是高度概括和抽象,而维基百科相对具体,给出了研究的基础具体对象。这本书就是 围绕着细胞、DNA、RNA、蛋白质展开 。我个人更倾向于维基百科的定义,具体、明确。而本书的定义则显得更加口语化,更直白,但不够严谨。

2)本书的关键概念和框架

有5个关键术语,分别是 细胞、蛋白质、DNA(脱氧核糖核酸)、RNA(核糖核酸)和基因

这5个关键术语是相互关联如下:

“细胞”是所有生物的组成单位。所有的生物都是由细胞组成。“细胞是活着的小袋子”。细胞由各种分子组成,其中大分子包括 核酸(DNA、RNA)、蛋白质 等,其中小分子包括水、氨基酸等。可以说,后四种都在存在于细胞中,细胞是一个容器。

蛋白质”是一种大分子,是细胞活动的支柱。蛋白质对生命活动至关重要。蛋白质由20种氨基酸排列组合而成,种类有成千上万种,发挥不同的功能。肌肉收缩需要它(肌动蛋白),血液运用氧气和营养需要它(血红蛋白),防御微生物的侵害需要它(抗体)、维持机体的结构需要它(如皮肤中的胶原蛋白和毛发中的角质蛋白)。

基因,是DNA上记录着的遗传信息, 是蛋白质的合成图 。具体说,遗传信息是DNA上一部分化学物质(叫“”碱基“ ,***四种,分别用ATCG四个字母表示)的排列顺序,这种排列顺序之所以重要,是因为通过将其中的有用部分转录成另一种物质RNA,再由RNA能翻译转换成不同的氨基酸,进而组合成不同蛋白质,介于上述蛋白质的重要作用,最终影响生物的各种特征。

以下两个图有助于大家更形象地了解以上核心内容。

3)分子生物学的技术应用

分子生物学用途很广泛。一个思路就是通过改变生物的基因来改变生物的性状。如通过针对性改变农作物的基因(称为“基因重组”)可生产出“抗病强”“抗虫强”的蔬菜,省去了品种改良过程中的反复交配,省事省力!另一个思路是利用某种基因生产有特殊用途的蛋白药物,比如大量生产人工胰岛素。通过将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,让其大量生产出胰岛素这种蛋白,再提纯注入糖尿病患者,就能降低患者血糖值。

此外,分子生物学可以帮助我们从基因的角度探索生物的进化,认识生物之间的亲缘关系。通过基因测序,我们能够预测自己患某种疾病的概率,从而更好地采取预防措施(比如调整生活习惯)。

4)分子生物学的未来

分子生物学目前进入了“基因组学”的时代,即对生物的所有基因进行研究,一个研究热点就是RNA。人们发现RNA非常活跃,它远不止是DNA转录遗传信息的媒介那么简单,自身对生命活动有很多直接的作用。

另外,需关注的是“”万能细胞“”(术语叫“人工多功能干细胞“”),它能代替受精卵,能分化成任何细胞、任何组织。应用基因重组技术,将几种基因注入皮肤细胞,就有可能培育出我们想要的各种器官,无疑在医学上有着广阔的应用前景,也催生新的研究领域,如“再生医学”。