分子生物学的研究对象是生物体内携带遗传信息的核酸(DNA/RNA)及其编码的蛋白质,核心目标是揭示生命现象的分子机制,包括基因结构、表达调控、信号传导等关键过程。
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核酸:DNA和RNA是遗传信息的载体。DNA通过碱基序列存储遗传指令,RNA参与转录、翻译及基因调控,如mRNA传递遗传密码,tRNA转运氨基酸,rRNA构成核糖体。
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蛋白质:基因表达的最终产物,执行细胞功能。酶催化生化反应,结构蛋白维持细胞形态,信号蛋白调控生理过程,如激素受体传递外界刺激。
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基因与基因组:研究基因的组成、突变及相互作用。人类基因组计划解析了30亿碱基对,为疾病治疗提供靶点,如CRISPR技术精准编辑基因。
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分子互作网络:探索蛋白质-核酸、蛋白质-蛋白质间的动态关系。例如转录因子结合DNA调控表达,信号通路中的磷酸化级联反应。
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技术应用:PCR扩增DNA片段,测序技术解读基因信息,蛋白质组学分析表达谱,推动精准医疗和转基因作物研发。
分子生物学从微观层面解码生命逻辑,其研究对象贯穿遗传、代谢与进化,为医学、农业等领域提供变革性工具。