تعريف علم الأحياء الجزيئي

من بين العديد من الجزيئات الموجودة في الكائنات الحية ، يجدر تسليط الضوء على الدهون, الكربوهيدراتوالجينات و البروتينات. ومع ذلك ، فإن معظم العلماء يركزون ابحاث في الجينات والبروتينات ، لأن الأول يحتوي على المعلومات المطلوبة لتخليق البروتينات ، والتي تقدم نطاقًا واسعًا تنوع من الوظائف داخل الخلايا.

العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية

العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية هي مفهوم أعلن عنه لأول مرة منذ أكثر من 50 عامًا فرانسيس كريك الذي يحدد العلاقات بين الجزيئات الكبيرة: الحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، والبروتينات. هو

فرضية أولية تصف العملية التي يقوم فيها الحمض النووي بتشفير الجينات بطريقة خطية من خلال الحمض النووي الريبي ، وهو نوع من القوالب لتخليق البروتين.

المرحلة الأولى هي النسخ ، وهي تخليق الحمض النووي الريبي باستخدام إنزيم يستخدم الحمض النووي كقالب لإنتاج بوليمر الحمض النووي الريبي. المرحلة التالية هي الترجمة ، والتي تتكون من تخليق البروتين من جزيء البروتين. RNA ، يحدث هذا في الريبوسومات والجزيء الذي يحتوي على هذه المعلومات هو الحمض النووي الريبي المرسال (مرنا). في البداية ، يتم تصنيع البولي ببتيدات والتي يجب أن تقترن مع بعضها البعض لتشكيل البروتينات وتؤدي وظيفتها داخل الخلية. ولكي يحدث هذا ، يجب أن يتكاثر الحمض النووي ، مما يضمن تكاثر الخلايا.

الاختلافات بين البيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية وعلم الوراثة

هناك علاقة بين البيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية وعلم الوراثة. تزودنا الفروع الثلاثة بمعلومات مفصلة حول كيفية عمل الكائنات الحية على المستوى الجزيئي ، على الرغم من أنها تركز على مجالات وتطبيقات مختلفة.

تركز دراسة الكيمياء الحيوية بشكل أكبر على الأحماض النووية ، والدهون ، والإنزيمات ، والكربوهيدرات ، و التأثيرات الكيميائية التي تحدث عند مواجهة كميات كبيرة من مادة ما ، مثل تأثيرات السموم. يستخدم هذا المجال أساليب الكيمياء العضوية القائمة على البحث

تركز دراسة علم الوراثة على السمات الوراثية وكيف تؤثر التغييرات في الشفرة الوراثية على الكائن الحي. يعني مفهوم التوريث أن علم الوراثة غالبًا ما تتم دراسته على مستوى السكان ، مما يجعله مجالًا أكبر بكثير من علم الأحياء الجزيئي.

طرق الدراسة في البيولوجيا الجزيئية

على مر التاريخ ، واجهنا كبشرية أمراضًا معدية ، وأصبح من الضروري تحسين التشخيصات ، وأن تكون كذلك. محددة وحساسة وسريعة ظهرت لها تقنيات وطرق بحث مختلفة للوقاية من الأمراض ومكافحتها وعلاجها. الأمراض.

أكثر التقنيات المستخدمة في هذا الفرع هي استنساخ الجزيئي ، استخدام إنزيم البوليميراز ، التفاعل المتسلسل ، الرحلان الكهربائي ، النشاف ، من بين أمور أخرى. باستخدام هذه التقنيات ، يمكن لعلماء الأحياء الجزيئية استخراج وعزل وقياس جزيئات الفائدة ، على الرغم من وجود طرق رقمية وحيوية تسمح بنمذجة هؤلاء.

مما لا شك فيه أن تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) هو التقنية الرئيسية التي تساعد في التشخيص وتعتمد على فوائد البيولوجيا الجزيئية. ومع ذلك ، فهي أيضًا أداة مفيدة جدًا في البحث. هناك نوعان من المتغيرات ، نقطة النهاية PCR و PCR في الوقت الحقيقي. الأول يعطي معلومات عن تنشيط الجينات ، بينما يسمح الثاني باستخدام RNA كقالب ، النسخ عكس الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي التكميلي (كدنا) ويوفر معلومات عن اكتشاف وتوصيف وقياس الأحماض نووي.

النظرية الكامنة وراء هذه التقنية هي توفير وسيط يشتمل على بوليميراز DNA ، مغنيسيوم ، نيوكليوتيدات ، قليل النوكليوتيدات ، cDNA المُصنَّع ، ومُدرِّك حراري. في النهاية ، وبعد فترات قصيرة من التغييرات في درجة الحرارةيذهب الحمض النووي مزدوج الشريطة إلى:

1) تفسد (90 درجة مئوية): فصل الخيوط.
2) أجنبي (50-65 درجة مئوية): اتحاد قليل النيوكليوتيدات في سلسلة واحدة.
3) تمديد (70 درجة مئوية): تركيب خصلة جديدة ، لمدة 20-30 دورة.

يستمر مجال البيولوجيا الجزيئية في إحداث ثورة مع تقدم التكنولوجيا ويوفر لنا المزيد والمزيد من المعلومات المحددة في مجالات مختلفة من الحياة اليومية.

مراجع

ألبرتس ، ب. جونسون ، أ. لويس جيه ؛ راف م. روبرتس ك. و والتر ف: البيولوجيا الجزيئية للخلية. الطبعة السادسة. ناشر أوميغا. 2014.