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分子生物學的研究方法有哪些

分子生物學(molecular biology ):從分子水平上研究生命現象物質基礎的學科。研究細胞成分的物理、化學的性質和變化以及這些性質和變化與生命現象的關系,如遺傳信息的傳遞,基因的結構、復制、轉錄、翻譯、表達調控和表達產物的生理功能,以及細胞信號的轉導等。

分子生物學中最基本的技術是蛋白質的表達和純化。首先是編碼目的蛋白的DNA序列被克隆(用PCR技術和限制性內切酶)到作為表達載體的質粒中。隨後構建好的質粒被引入到宿主細胞。編碼序列在質粒上的特殊的啟動子元件的驅動下,被宿主細胞的表達系統所表達。質粒上通常還帶有抗生素抗性標簽以便於質粒篩選。

質粒可以被插入到細菌或動物細胞。外源DNA被引入細菌被稱為轉化,可以通過電穿孔法、微註射法、正吸收和融合來實現;外源DNA被引入真核細胞,如動物細胞,被稱為轉染,轉染技術包括磷酸鈣法、脂質體法和壹些有專利權的商用轉染試劑。DNA也可以以病毒或病原菌為載體被帶入宿主細胞;應用這種病毒或病菌的轉染技術於細胞時,用術語來說就是“對細胞進行轉導(transduce)”。

多聚酶鏈式反應(PCR)是壹項用於體外復制DNA的極為通用的技術。簡而言之,PCR技術可以使單鏈DNA被復制數百萬次,也允許用事先確定好的方式對被復制的DNA序列進行改動。例如,PCR技術可以用於引入限制性酶切位點,或者對特定的DNA堿基進行突變(改變)。PCR技術還可以用於從cDNA文庫獲得特定的DNA片斷,或者從另壹個角度,用於判斷壹個cDNA文庫中是否含有特定的DNA片斷。

凝膠電泳是分子生物學最主要的壹項技術。其基本原理是:DNA、RNA和蛋白質可以用電場來進行分離。在瓊脂糖凝膠電泳中,DNA和RNA可以被瓊脂糖凝膠按其分子大小進行分離。同樣,蛋白質可以被SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)按分子量大小分離;此外,蛋白質還可以由於所帶電荷的不同被等電聚焦電泳分離。

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