核酸与核酸相互作用的研究方法

1. 分子生态学的研究方法

微生物分子生态学是利用分子生态技术手段研究微生物与环境之间相互关系及其相互作用规律的科学，主要研究微生物生态学基础理论问题。

1.3 16SrRNA序列分析

该方法在微生物分类学研究中最为常用[2]。微生物16SrRNA基因由保守区与可变区构成。可变区具有种属特异性，不同种属微生物间存在较大差异；保守区为所有微生物共有基因序列。微生物进化过程中，基因序列基本不变化，因此可根据保守区基因序列设计通用引物，或根据可变区基因序列设计特定引物，从而分析不同微生物的进化距离及亲缘关系。

1.4 编码蛋白质基因

该方法利用基因序列控制合成蛋白质[3]。微生物代谢过程实质为生物酶催化作用下的一系列颤闭哗氧化还原反应，而不同功态猜能微生物的催化反应酶具有一定特异性，因此编码功能蛋白的基因不同，主要用于研究特定功能微生物，尤其在毒理学方面。

2. 生物化学研究内容

生物化学是研究生物体分子结构与功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律的学科。生物体的化学组成主要包括碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，它们结合形成大分子和小分子。大分子如蛋白质、核酸、多糖和脂质，小分子则包括维生素、激素、代谢中间物等。不同生物还可能含有特定的次生代谢物。

生物化学的发展不断揭示新的物质和功能。例如，干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白等新物质被发现，成为研究课题。简单的分子如果糖-2，6-二磷酸在发现后多年才被确认其代谢调节物身份。同时，已知化合物也可能被发现具有新功能。例如，肉碱在不同时间被确认为生长因子和生物氧化载体。

物质代谢涉及合成代谢和分解代谢，它们是生物体内物质转化的过程。中间代谢研究这些过程中的化学途径。例如，糖元、脂肪和蛋白质的分解生成乙酰辅酶A，最终生成二氧化碳。代谢过程伴随着能量变化，生物体内能量的相互转化和变化称为能量代谢，其中ATP起着中心作用。

生物体内的调节控制新陈代谢。调控途径包括代谢物的诱导或阻遏作用、激素与靶细胞的作用以及效应物通过别构效应直接影响酶的活性等。生物大分子的结构与功能紧密相关。蛋白质具有催化、运输、机械支持、运动、免疫防护、信息传递、代谢和基因表达等多种功能。蛋白质的结构层次包括二级、三级结构以及超二级结构和结构域。蛋白质内部的运动性是执行功能的基础。

蛋白质工程通过改变蛋白质结构基因获得改造蛋白质分子，为研究结构与功能的关系提供新途径，并开辟合成特定功能蛋白质的可能。核酸研究为基因本质和遗传信息流动作出贡献。碱基配对是核酸相互作用的基础。DNA的双螺旋结构和超螺旋结构各有功能意义。核糖核酸如mRNA、tRNA和rRNA在蛋白质生物合成中发挥重要作用。个别RNA具有酶功能。

基因表达调控是分子遗传学研究的中心问题，涉及异染色质化、DNA构象变化、DNA上的调节序列和RNA加工等。生物大分子的人工合成有助于理解结构与功能关系，某些类似物可能具有应用价值。人工基因在基因工程中用于合成具有重要功能的蛋白质。

酶学研究涉及生物体内化学反应的催化原理、酶的结构与功能、动力学以及活性调节。亲和标记试剂和自杀底物等工具用于探讨酶活性部位。多酶系统中的协同作用以及蛋白质工程研究是酶学新方向。酶在工农业生产、国防和医学中有广泛应用。

生物膜和生物力能学是研究生物体能量转换、物质与信息传送、细胞分化与分裂、神经传导、免疫反应等过程的关键领域。生物氧化通过呼吸链电子传递和氧化磷酸化产生能量，线粒体内膜是呼吸链和ATP生成的场所。光合作用通过光合磷酸化生成ATP，叶绿体膜参与这一过程。

激素是新陈代谢的重要调节因子。激素系统与神经系统的通讯系统在生物体中起重要作用。维生素对代谢有重要影响，参与酶的辅基或辅酶，与生物体健康密切相关。

生物进化学说认为地球生物具有共同起源和约40亿年的进化过程。生物化学在分子水平上为这一学说提供了证据。同位素示踪、层析技术、X射线衍射、核磁共振等方法用于代谢研究、结构分析和功能研究。计算机技术的应用提高了生物化学研究的自动化程度和效率。未来生物化学的发展将依赖于技术和方法的革新。

运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究，进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜以及其他物理学、化学技术，对重要的生物大分子（如蛋白质、核酸等）进行分析，以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系