結構生物學如何學

㈠ 結構生物學其成果應用在哪方面與醫學，葯物研發的關系是怎樣的

結構生物學與醫學，葯物研發的關系非常密切，可以說是推動著醫學的發展。

成果如下：

1,測序與序列比對(Sequence Alignment) 測序是生物信息學的基礎和主要數據來源，可以是人類數據也可以是其他的數據。序列比對的基本問題是比較兩個或兩個以上符號序列的相似性或不相似性.從生物學的初衷來看,這一問題包含了以下幾個意義:從相互重疊的序列片斷中重構DNA的完整序列.在各種試驗條件下從探測數據(probe data)中決定物理和基因圖存貯,遍歷和比較資料庫中的DNA序列比較兩個或多個序列的相似性在資料庫中搜索相關序列和子序列尋找核苷酸(nucleotides)的連續產生模式找出蛋白質和DNA序列中的信息成分序列比對考慮了DNA序列的生物學特性,如序列局部發生的插入,刪除(前兩種簡稱為indel)和替代,序列的目標函數獲得序列之間突變集最小距離加權和或最大相似性和,對齊的方法包括全局對齊,局部對齊,代溝懲罰等.兩個序列比對常採用動態規劃演算法,這種演算法在序列長度較小時適用,然而對於海量基因序列(如人的DNA序列高達109bp),這一方法就不太適用,甚至採用演算法復雜性為線性的也難以奏效.因此,啟發式方法的引入勢在必然,著名的BALST和FASTA演算法及相應的改進方法均是從此前提出發的.

2, 蛋白質結構比對和預測

基本問題是比較兩個或兩個以上蛋白質分子空間結構的相似性或不相似性.蛋白質的結構與功能是密切相關的,一般認為,具有相似功能的蛋白質結構一般相似.蛋白質是由氨基酸組成的長鏈,長度從50到1000~3000AA(Amino Acids),蛋白質具有多種功能,如酶,物質的存貯和運輸,信號傳遞,抗體等等.氨基酸的序列內在的決定了蛋白質的3維結構.一般認為,蛋白質有四級不同的結構.研究蛋白質結構和預測的理由是:醫葯上可以理解生物的功能,尋找dockingdrugs的目標,農業上獲得更好的農作物的基因工程,工業上有利用酶的合成.直接對蛋白質結構進行比對的原因是由於蛋白質的3維結構比其一級結構在進化中更穩定的保留,同時也包含了較AA序列更多的信息.蛋白質3維結構研究的前提假設是內在的氨基酸序列與3維結構一一對應(不一定全真),物理上可用最小能量來解釋.從觀察和總結已知結構的蛋白質結構規律出發來預測未知蛋白質的結構.同源建模(homology modeling)和指認(Threading)方法屬於這一范疇.同源建模用於尋找具有高度相似性的蛋白質結構(超過30%氨基酸相同),後者則用於比較進化族中不同的蛋白質結構.然而,蛋白結構預測研究現狀還遠遠不能滿足實際需要. 3, 基因識別,非編碼區分析研究.

基因識別的基本問題是給定基因組序列後,正確識別基因的范圍和在基因組序列中的精確位置.非編碼區由內含子組成(introns),一般在形成蛋白質後被丟棄,但從實驗中,如果去除非編碼區,又不能完成基因的復制.顯然,DNA序列作為一種遺傳語言,既包含在編碼區,又隱含在非編碼序列中.分析非編碼區DNA序列目前沒有一般性的指導方法.在人類基因組中,並非所有的序列均被編碼,即是某種蛋白質的模板,已完成編碼部分僅占人類基因總序列的3~5%,顯然,手工的搜索如此大的基因序列是難以想像的.偵測密碼區的方法包括測量密碼區密碼子(codon)的頻率,一階和二階馬爾可夫鏈,ORF(Open Reading Frames),啟動子(promoter)識別,HMM(Hidden Markov Model)和GENSCAN,Splice Alignment等等.

4, 分子進化和比較基因組學

分子進化是利用不同物種中同一基因序列的異同來研究生物的進化,構建進化樹.既可以用DNA序列也可以用其編碼的氨基酸序列來做,甚至於可通過相關蛋白質的結構比對來研究分子進化,其前提假定是相似種族在基因上具有相似性.通過比較可以在基因組層面上發現哪些是不同種族中共同的,哪些是不同的.早期研究方法常採用外在的因素,如大小,膚色,肢體的數量等等作為進化的依據.近年來較多模式生物基因組測序任務的完成,人們可從整個基因組的角度來研究分子進化.在匹配不同種族的基因時,一般須處理三種情況:Orthologous: 不同種族,相同功能的基因；Paralogous: 相同種族,不同功能的基因；Xenologs: 有機體間採用其他方式傳遞的基因,如被病毒注入的基因.這一領域常採用的方法是構造進化樹,通過基於特徵(即DNA序列或蛋白質中的氨基酸的鹼基的特定位置)和基於距離(對齊的分數)的方法和一些傳統的聚類方法(如UPGMA)來實現.5, 序列重疊群(Contigs)裝配根據現行的測序技術,每次反應只能測出500 或更多一些鹼基對的序列,如人類基因的測量就採用了短槍(shortgun)方法,這就要求把大量的較短的序列全體構成了重疊群(Contigs).逐步把它們拼接起來形成序列更長的重疊群,直至得到完整序列的過程稱為重疊群裝配.從演算法層次來看,序列的重疊群是一個NP-完全問題. 6, 遺傳密碼的起源通常對遺傳密碼的研究認為,密碼子與氨基酸之間的關系是生物進化歷史上一次偶然的事件而造成的,並被固定在現代生物的共同祖先里,一直延續至今.不同於這種"凍結"理論,有人曾分別提出過選擇優化,化學和歷史等三種學說來解釋遺傳密碼.隨著各種生物基因組測序任務的完成,為研究遺傳密碼的起源和檢驗上述理論的真偽提供了新的素材.

㈡ 結構生物學就業

微生物學專業就業前景面臨著機遇和挑戰。

(1)機遇:學科發展，微生物產業將會進一步崛起，就業機會增多。

21世紀將是生物學的世紀:以微生物基因組學為中心，以維護人類健康為首要任務的微生物學將在21世紀通過與其他學科實現更廣泛的交叉融合實現新的發展，微生物產業將會進一步崛起，相應的為微生物學專業的學生提供了較多的就業機會。

(2)挑戰:用人單位對此專業的人才要求條件普遍偏高，造成部分畢業生就業壓力增大。

生物科學專業的科技含量要求較高，好的科研、企業單位是理想的擇業對象，可是其要求自然也比較高。隨著社會對生物科學行業需求的增加，國家對本專業的重視程度也在不斷提高，尤其對這個專業的教學工作者有更高要求，科技的進步更新是很快的，教育工作者也存在更新的趨勢，這對畢業求職者來說也是很好的機會，所以在學習期間要注重提高自己的專業水平。

微生物學專業就業方向
(1)生物學專業畢業生總體來說大多數是在高校和研究機構中工作。此外還可以在製造業，特別是在食品工業、飲料生產、葯品製造、洗滌清潔劑製造和肥料、植物保護材料製造業工作。

(2)根據研究方向不同就業傾向也不一樣

微生物專業的研究方向多，所以微生物專業就業的方向也不少，比如發酵技術、菌種改造等等。可以在企業的實驗室工作，也可以做微生物產品的服務，還可以去某些研究所，高等院校。

(3)具體就業機會:

農業科學家、生物研究員、生物化學家、生物攝影師、生物統計學家、植物學家、學院教授/研究員、消費品研究員、生態學家、教育節目製作人、昆蟲學家、環境教育人士、環境影響專家、水產業生物學家、基因顧問、園藝學家、工業衛生學家、保險索賠代表、海洋生物學家、醫葯技術員、醫學插圖畫家、微生物學家、博物館館長、核能醫葯技師、公園博物學家、醫葯研究員等。

微生物學專業培養目標
本碩士點培養德、智、體、美諸方面全面發展，面向社會主義現代化建設事業，勝任高等學校、科研機構教學和科研工作的，或進一步攻讀博士學位的優秀青年微生物學工作者。為此，研究生在校學習期間，要打好堅實基礎，掌握微生物學研究領域前沿和動態，培養獨立從事科學研究、教學工作或擔任相關技術工作的能力和素質。具體要求如下:

1、堅持四項基本原則，擁護黨的路線方針政策。關心國家大事，政治上積極要求進步，認真學習馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和「三個代表」的重要思想，有較高的政治理論水平和思辨能力。具有良好的道德品質，為人正派，與同學誠摯相處，尊師守紀。

2、具有較扎實的專業基本功，掌握微生物學領域必須的基礎理論、系統的專業知識和熟練的實驗操作技能，了解本學科的前沿和動態，對相近學科有所了解;掌握一門外國語, 能熟練閱讀和准確理解與專業相關的外文資料，並具有一定的外語聽、說和書面表達能力;具有獨立從事相關專業的科學研究、教學工作或擔任相關專業技術工作能力;具有團結合作和勇於創新精神。

3、具有良好的綜合素質、健康的心理和體魄。

研究方向

根據社會需求和學科特色，病原細菌分子生物學主要研究方向。詳見表1

微生物學專業課程
1、基礎微生物學

主要介紹微生物的結構特點、分離及培養特性;微生物的致病性;食品微生物的發酵動力學;重點介紹微生物的最新研究進展和研究成果。

2、動物病原微生物學進展

主要介紹人、畜重要病原微生物的基因組學與蛋白質組學，微生物的毒力因子，食品微生物的代謝與選育機理，重點介紹人、畜病原微生物學和食品微生物學領域的前沿與動態。

3、動物免疫學研究進展

主要介紹動物免疫細胞的發生、分化、表面標志、功能分類和抗原識別及加工提呈機制，抗體結構及多樣性的產生機制，體液免疫因子的作用機制，組織相容性復合體的基因組成及其編碼分子與免疫應答的關系，免疫應答的調節，抗感染免疫，現代免疫學技術及其在病原鑒定和疫病診斷中的應用，生物製品和診斷試劑的開發與利用。

4、微生物學實驗技術

病原微生物常見分離、鑒定技術;食品微生物的發酵技術。

5、免疫學實驗技

單克隆抗體及細胞免疫檢測技術的原理、應用前景和范圍，掌握單克隆抗體的制備過程和細胞免疫學的檢測方法。

6、重組DNA技術

DNA重組的基本原理和主要應用技術。

7、分子生物學

講授生物遺傳的物質基礎，DNA的復制、轉錄過程及其調控的規律和分子機制。

㈢ 生物學的主要研究方法都有哪些

生物學家對於生命現象的研究通常採用觀察和實驗的方法，通常這兩種方法是一起使用的。

1、 觀察是按生物的物理性狀來描述生物的狀況。通常是先對其外形及行為進行觀察和描述，再把生物體解剖藉助光學儀器對其內部結構進行觀察。觀察是多種多樣的，有個體的觀察也有群體的觀察；有靜態的觀察也有動態的觀察；有相同種類的觀察也有不同種類的對比觀察。

2、 實驗是人為地改變一些條件來觀測生物的變化和反應，以探究生命內在的因果關系，是認識生命活動的方法。

實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象，並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗，如英國生理學家威廉·哈維關於血液循環的實驗，揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。

到了19世紀，物理學、化學比較成熟了，生物學實驗就有了堅實的基礎，因而首先是生理學，然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代，實驗方法進一步被應用到了胚胎學，細胞學和遺傳學等學科。

系統的方法：

系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學，從克洛德·貝爾納與沃爾特·布拉福德·坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特·維納與威廉·羅斯·艾什比的控制論到卡爾·路德維希·馮·貝塔郎非的一般系統論。

最早建立的是系統心理學，系統生態學、系統生理學等先後建立與發展，20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。

從克勞德·香農的資訊理論到伊利亞·普里高津的耗散結構理論，將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展，曼弗雷德·艾根提出細胞、分子水平探討的超循環(化學)理論。

(3)結構生物學如何學擴展閱讀：

研究領域

生物學家從很多面向研究生物，因此產生很多研究領域。例如：

1、 面向原子和分子：分子生物學、生物化學、結構生物學。

2、 面向細胞：細胞生物學、微生物學、病毒學。

3、 面向多細胞：生理學、發育生物學、組織學。

4、 面向宏觀：生態學、演化生物學。

生物學本身不斷的快速發展，與其他學科的關聯整合也越來越多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進，終於導致人類基因序列定序基本完成。

由此，為了解讀巨大數量的基因信息，促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用，開創出蛋白質組學。這些新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。其眾多的研究信息和積累海量研究數據則需要新的電腦演算法來處理。

㈣ 蛋白質結構生物學的基本實驗流程

蛋白質結構生物學的基本實驗流程：從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相對應的脫氧核糖核苷酸序列（DNA）。

蛋白質工程的基本流程簡述如下：篩選純化需要改造的目的蛋白，研究其特性常數等；制備結晶，並通過氨基酸測序、X射線晶體衍射分析、核磁共振分析等研究，獲得蛋白質結構與功能相關的數據；結合生物信息學的方法對蛋白質的改造進行分析。

蛋白質

和多肽之間的界限並不是很清晰，有人基於發揮功能性作用的結構域所需的殘基數認為，若殘基數少於40，就稱之為多肽或肽。要發揮生物學功能，蛋白質需要正確折疊為一個特定構型，主要是通過大量的非共價相互作用（如氫鍵，離子鍵，范德華力和疏水作用）來實現。

㈤ 現今結構生物學面臨哪些困難

現在結構生物學很熱門,但也非常枯燥,常規的X衍射測定結構需要蛋白結晶,可是很多蛋白很難結晶,尤其是膜蛋白；比較有前景的復合體蛋白結構測定也面臨樣品制備困難的難題；另外生物學問題的解決才是生物學研究的核心,過...

㈥ 初中生物的學習方法生物到底應該怎麼學習

1理解記憶
理解了東西才記得准，記得牢。所以必須「先懂後記」。這是最基本的記憶方法。
2聯系實際記憶
常說「學以致用」，反過來「用也可促學」。把生活實踐中的經驗知識應用到課堂學習中來，激發學習積極性的同時，也會記得更牢固。例如：「管理農作物時進行鬆土，可以促肥」——記「植物的根部吸收礦質元素離子必需要氧氣促進根的有氧呼吸」;「氧氣療法驅除蛔蟲」——記「蛔蟲的異化作用方式是厭氧型」。
3形象記憶
內容形象、直觀、記憶就深刻、難忘。把知識形象化能幫助記憶。例如：U——(象尿桶)脲嘧啶C——(象半圓包過來)胞嘧啶A——(象線飄起來)腺嘌呤T——(象胸前的十字架)胸腺嘧啶DNA的結構特點可以藉助DNA的實物模型或多媒體形象顯示幫助記憶。
4英漢互譯記憶
抽象的生物字元藉助英語記起來就方便易懂。例如：H——Hear(can』t hear 聽不懂H區受損表現為「聽覺性失語症」)S——Speak(can』t speak不能講S區受損表現為「運動性失語症」)ADP中的D——Double「雙倍」;所以ADP稱「二磷酸腺苷」
5口訣記憶
將生物學知識編成「順口溜」，生動有趣，印象深刻，不易遺忘。例如判斷遺傳病的顯性或隱性關系——「無(病)中生有(病)為(該遺傳病為)隱性(遺傳病)」「有(病)中生無(病)為(該遺傳病為)顯性(遺傳病)」;大量元素——他(C)請(H)楊(O)丹(N)留(S)人(P)蓋(Ca)美(Mg)家(K);微量元素——鐵(Fe)棚(B)銅(Cu)門(Mn)新(Zn)驢(Cl)木(Mo)碾(Ni);葉綠體色素分離帶——胡黃ab向前走;橙黃藍黃顏色留;葉綠素ab手拉手;葉黃素兒最纖細;葉綠素a最寬厚。
6體驗記憶
親身體驗必有助理解，知識容易理解，必然加深記憶。例如：發給學生蠶豆種子，讓學生親手剝、觀察、分析、討論其結構和發育過程——可促進對植物種子、種皮、胚、胚乳、子葉、胚芽、胚軸、胚根等名詞的理解記憶;
7合作記憶
1、各部分感官(眼、耳、口、手)要合作，大腦的左右兩半球要合作眼、耳，鼻、舌、身各通道充分利用起來，使大腦皮層各個中樞建立多通道聯系，從而加深記憶。
2、同學之間要合作有意識得把要記憶的問題拋給同桌，或者同桌將問題拋給自己，既能夠補充彼此在記憶上的弱點，又能引起雙方的更多感官的刺激，從而引起「有意注意」，加強理解和記憶，這是最有效的記憶方法。 8網路圖象記憶
建立一個完整的知識體系，便於整體上掌握知識，可用關系圖或畫簡圖的方法來幫助記憶。
例如：動、植物的發育過程(書本第112、115頁);精子、卵子的形成過程;染色體、同源染色體、姐妹染色單體、DNA、基因等。
9列表對比記憶
「有對比才有鑒別」把相類似的問題放在一起找出區別與聯系，分清異同;記少不記多，減輕記憶負擔，增強記憶效果。
例如：光合作用和呼吸作用;水分代謝和礦質代謝;線粒體和葉綠體;有絲分裂和減數分裂;體液調節和神經調節;
10綱要記憶
生物學中有很多重要的、復雜的內容不容易記憶。可將這些知識的核心內容或關鍵詞語提煉出來，作為知識的綱要，抓住了綱要則有利於知識的記憶。例如高等動物的物質代謝就很復雜，但它也有一定規律可循，無論是哪一類有機物的代謝，一般都要經過「消化」、「吸收」、「運輸」、「利用」、「排泄」五個過程，這十個字則成為記憶知識的綱要。
11簡化記憶
即通過分析教材，找出要點，將知識簡化成有規律的幾個字來幫助記憶。例如：DNA的分子結構——可簡化為「五四三二一」(即五種基本元素，四種基本單位，每種單位有三種基本物質，很多單位形成兩條脫氧核酸鏈，成為一種規則的雙螺旋結構)。
12衍射記憶
以某一重要的知識點為核心，通過思維的發散過程，把與之有關的其他知識盡可能多地建立起聯系。這種記憶方法多用於章節知識的總結或復習，也可用於將分散在各章節中的相關知識聯系在一起。例如，以細胞為核心，可衍射出細胞的概念、細胞的發現、細胞的學說、細胞的種類、細胞的成分、細胞的結構、細胞的功能、細胞的分裂、細胞的分化和細胞的衰老等知識。

㈦ 結構生物學的介紹

簡單來說，結構生物學是以生物大分子特定空間結構、結構的特定運動與生物學功能的關系為基礎，來闡明生命現象及其應用的科學。

㈧ 什麼是結構生物學

結構生物學以生物大分子三級結構的確定作為手段，研究生物大分子的結構功能關系，將探討生物大分子的作用機制和原理作為研究目的。結構生物學是近代生物學發展過程中，定量闡明生命現象的一門科學，生物大分子的三級結構和結構功能研究的結構生物學已經成為生命科學當前的前沿和帶頭學科。

(8)結構生物學如何學擴展閱讀：

蛋白質及其復合物三維結構的測定是生物研究最重要的科學基礎之一，和結構相關工作共獲諾貝爾獎25項，占諾貝爾獎自然科學部分的8%。在醫葯研發中，蛋白質晶體學也被廣泛用於基於結構的新葯設計。

蛋白質三維結構的測定主要有三大手段：X射線晶體學、核磁共振技術（NMR）以及冷凍電鏡三維重構技術。這些研究方法都有其優點和缺陷，不同的研究對象需要採用不同的方法。

X射線晶體學是目前解析度最高的結構測定方法，但是首先要拿到蛋白質晶體，分子量很大的蛋白以及膜蛋白很難得到晶體，這是其局限性。核磁共振光譜學比較適合研究小分子量的蛋白和蛋白相互作用位點的信息，而冷凍電鏡比較適合研究超大分子量蛋白復合物甚至亞細胞器的結構；因此往往需要通過結合不同的方法來互補。

㈨ 結構生物學是不是灌水

首先，啥叫灌水？wiki是這樣說的「灌水原為商業用語，指不良商人於貨品如肉類灌入水分以謀暴利。現在也做為網路用語，指用戶用無意義的字句，或者重復字句，或者濫發「表情」回復帖子的行為。」

如果你的灌水意思是文章發得快發的多，我推薦你去看看GPCR的結構解析過程，再看看核糖體的解析過程……

最後，哪個學科都有渣論文，開地圖炮是不好的。我是不是可以這么說，信號通路的基本思路就是敲基因》看錶達譜》過表達》看錶達譜》IP》看相互作用》實在不行上耗子？哪有那麼多反常規的思路？大發現也都是在搬磚的過程中發現的。