蛋白质的功能取决于其立体结构,而目前根据已知某基因序列可翻译获得对应蛋白质的胺基酸序列,即蛋白质的一级结构;如果从蛋白质的一级结构就能知道立体结构,那么即可直接从基因推测其编码蛋白质所对应的生物学功能。虽然蛋白质可在短时间中从一级结构折叠至立体结构,研究者却无法在短时间中从胺基酸序列计算出蛋白质结构,甚至无法得到准确的三维结构。因此,研究蛋白质折叠的过程,可以说是破译折叠密码的过程。
蛋白质在某些情况下会形成有别于一般生物折叠的折叠结构,当环境的温度超出或低于细胞所能承受的温度时,会造成蛋白质的展开(unfold)或是变性,这同时也是蛋白在沸水中变得不透明的原因。高浓度溶液、极端的酸碱值、机械性影响以及其他会使蛋白质变性的溶剂都会造成类似的影响。但是,蛋白质的热平衡常数相当高(即高温才会产生变性的现象)。以超级嗜热菌(hyperthermophilic bacteria)为例,其可在其高温度122℃生存,其体内重要的蛋白质间的组合,在此温度或更高温时仍然能够维持的相当稳定。
有机体克隆,简单来说就是创造一个与原有生物基因完全相同的个体。这个新个体可以看作是原生物的复制品。
克隆的原理:
细胞核移植: 将一个生物体体细胞的细胞核移植到另一个去核的卵细胞中,然后通过特定的技术让这个新的细胞发育成为一个完整的个体。这个新个体就与提供细胞核的生物体具有相同的遗传信息。
胚胎分割: 将早期胚胎分割成多个部分,每个部分都具有完整的遗传物质,然后将这些部分分别植入代孕母亲的子宫中,发育成为多个遗传上相同的个体。
克隆的应用:
生物医学研究: 克隆技术可以帮助科学家研究细胞分化、衰老、疾病等生物学问题,为医学的发展提供新的思路。
农业生产: 通过克隆可以快速繁殖具有优良性状的动植物,提高农业生产效率。
濒危物种保护: 克隆可以帮助拯救濒危物种,增加种群数量。
克隆的争议:
伦理问题: 人类克隆涉及到伦理道德问题,例如克隆人的身份、克隆人的权利等。
技术难题: 克隆技术还面临着许多技术难题,例如克隆动物的健康问题、克隆成功率低等。