核酸與核酸相互作用的研究方法

1. 分子生態學的研究方法

微生物分子生態學是利用分子生態技術手段研究微生物與環境之間相互關系及其相互作用規律的科學，主要研究微生物生態學基礎理論問題。

1.3 16SrRNA序列分析

該方法在微生物分類學研究中最為常用[2]。微生物16SrRNA基因由保守區與可變區構成。可變區具有種屬特異性，不同種屬微生物間存在較大差異；保守區為所有微生物共有基因序列。微生物進化過程中，基因序列基本不變化，因此可根據保守區基因序列設計通用引物，或根據可變區基因序列設計特定引物，從而分析不同微生物的進化距離及親緣關系。

1.4 編碼蛋白質基因

該方法利用基因序列控制合成蛋白質[3]。微生物代謝過程實質為生物酶催化作用下的一系列顫閉嘩氧化還原反應，而不同功態猜能微生物的催化反應酶具有一定特異性，因此編碼功能蛋白的基因不同，主要用於研究特定功能微生物，尤其在毒理學方面。

2. 生物化學研究內容

生物化學是研究生物體分子結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律的學科。生物體的化學組成主要包括碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，它們結合形成大分子和小分子。大分子如蛋白質、核酸、多糖和脂質，小分子則包括維生素、激素、代謝中間物等。不同生物還可能含有特定的次生代謝物。

生物化學的發展不斷揭示新的物質和功能。例如，干擾素、環核苷一磷酸、鈣調蛋白等新物質被發現，成為研究課題。簡單的分子如果糖-2，6-二磷酸在發現後多年才被確認其代謝調節物身份。同時，已知化合物也可能被發現具有新功能。例如，肉鹼在不同時間被確認為生長因子和生物氧化載體。

物質代謝涉及合成代謝和分解代謝，它們是生物體內物質轉化的過程。中間代謝研究這些過程中的化學途徑。例如，糖元、脂肪和蛋白質的分解生成乙醯輔酶A，最終生成二氧化碳。代謝過程伴隨著能量變化，生物體內能量的相互轉化和變化稱為能量代謝，其中ATP起著中心作用。

生物體內的調節控制新陳代謝。調控途徑包括代謝物的誘導或阻遏作用、激素與靶細胞的作用以及效應物通過別構效應直接影響酶的活性等。生物大分子的結構與功能緊密相關。蛋白質具有催化、運輸、機械支持、運動、免疫防護、信息傳遞、代謝和基因表達等多種功能。蛋白質的結構層次包括二級、三級結構以及超二級結構和結構域。蛋白質內部的運動性是執行功能的基礎。

蛋白質工程通過改變蛋白質結構基因獲得改造蛋白質分子，為研究結構與功能的關系提供新途徑，並開辟合成特定功能蛋白質的可能。核酸研究為基因本質和遺傳信息流動作出貢獻。鹼基配對是核酸相互作用的基礎。DNA的雙螺旋結構和超螺旋結構各有功能意義。核糖核酸如mRNA、tRNA和rRNA在蛋白質生物合成中發揮重要作用。個別RNA具有酶功能。

基因表達調控是分子遺傳學研究的中心問題，涉及異染色質化、DNA構象變化、DNA上的調節序列和RNA加工等。生物大分子的人工合成有助於理解結構與功能關系，某些類似物可能具有應用價值。人工基因在基因工程中用於合成具有重要功能的蛋白質。

酶學研究涉及生物體內化學反應的催化原理、酶的結構與功能、動力學以及活性調節。親和標記試劑和自殺底物等工具用於探討酶活性部位。多酶系統中的協同作用以及蛋白質工程研究是酶學新方向。酶在工農業生產、國防和醫學中有廣泛應用。

生物膜和生物力能學是研究生物體能量轉換、物質與信息傳送、細胞分化與分裂、神經傳導、免疫反應等過程的關鍵領域。生物氧化通過呼吸鏈電子傳遞和氧化磷酸化產生能量，線粒體內膜是呼吸鏈和ATP生成的場所。光合作用通過光合磷酸化生成ATP，葉綠體膜參與這一過程。

激素是新陳代謝的重要調節因子。激素系統與神經系統的通訊系統在生物體中起重要作用。維生素對代謝有重要影響，參與酶的輔基或輔酶，與生物體健康密切相關。

生物進化學說認為地球生物具有共同起源和約40億年的進化過程。生物化學在分子水平上為這一學說提供了證據。同位素示蹤、層析技術、X射線衍射、核磁共振等方法用於代謝研究、結構分析和功能研究。計算機技術的應用提高了生物化學研究的自動化程度和效率。未來生物化學的發展將依賴於技術和方法的革新。

運用化學的理論和方法研究生命物質的邊緣學科。其任務主要是了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化。從早期對生物總體組成的研究，進展到對各種組織和細胞成分的精確分析。目前正在運用諸如光譜分析、同位素標記、X射線衍射、電子顯微鏡以及其他物理學、化學技術，對重要的生物大分子（如蛋白質、核酸等）進行分析，以期說明這些生物大分子的多種多樣的功能與它們特定的結構關系