Määritelmä molekyylibiologia

Elävissä olennoissa esiintyvien monien molekyylien joukossa on syytä korostaa lipidit, hiilihydraatteja, geenit ja proteiinit. Suurin osa tutkijoista kuitenkin keskittyy tutkimusta geeneissä ja proteiineissa, koska ensimmäiset sisältävät tiedot, joita tarvitaan proteiinien syntetisoimiseen, joita esiintyy laajasti monimuotoisuus solujen sisäisistä toiminnoista.

molekyylibiologian keskeinen dogma

Molekyylibiologian keskeinen dogma on käsite, jonka Francis Crick lausui ensimmäisen kerran yli 50 vuotta sitten ja joka määrittelee makromolekyylien: DNA: n, RNA: n ja proteiinien väliset suhteet. On hypoteesi alkukirjain, joka kuvaa prosessia, jossa DNA koodaa geenejä lineaarisesti RNA: n kautta, joka on eräänlainen proteiinisynteesin templaatti.

Ensimmäinen vaihe on transkriptio, joka on RNA: n synteesi käyttämällä entsyymiä, joka käyttää DNA: ta templaattina RNA-polymeerin tuottamiseksi. Seuraava vaihe on translaatio, joka koostuu proteiinisynteesistä proteiinimolekyylistä. RNA, tämä tapahtuu ribosomeissa ja tämän tiedon sisältävä molekyyli on lähetti-RNA (mRNA). Aluksi syntetisoidaan polypeptidejä, jotka on kytkettävä toisiinsa proteiinien muodostamiseksi ja tehtävänsä täyttämiseksi solussa. Jotta tämä tapahtuisi, DNA: n täytyy replikoitua, mikä varmistaa solujen lisääntymisen.

Erot molekyylibiologian, biokemian ja genetiikan välillä

Molekyylibiologian, biokemian ja genetiikan välillä on suhde. Kolme haaraa antavat meille yksityiskohtaista tietoa siitä, miten eliöt molekyylitasolla, vaikka ne keskittyvätkin eri alueisiin ja sovelluksiin.

Biokemian tutkimus keskittyy enemmän nukleiinihappoihin, lipideihin, entsyymeihin, hiilihydraatteihin ja kemialliset vaikutukset, joita esiintyy, kun kohdataan suuria määriä ainetta, kuten vaikutukset myrkyt. Tällä alueella käytetään orgaanisen kemian tutkimukseen perustuvia menetelmiä

Genetiikan tutkimus keskittyy perinnöllisiin ominaisuuksiin ja siihen, miten geneettisen koodin muutokset vaikuttavat organismiin. Periytyvyyden käsite tarkoittaa, että genetiikkaa tutkitaan usein populaatiotasolla, mikä tekee siitä paljon laajemman mittakaavan alan kuin molekyylibiologia.

Molekyylibiologian tutkimusmenetelmät

Kautta historian ihmiskuntana olemme kohdanneet tartuntatauteja, joiden diagnosoinnit on tarpeen optimoida ja myös spesifisiä, herkkiä ja nopeita, joihin on syntynyt erilaisia ​​tekniikoita ja tutkimusmenetelmiä sairauksien ehkäisyyn, hallintaan ja hoitoon. sairaudet.

Tällä alalla eniten käytetyt tekniikat ovat kloonaus molekyylien, polymeraasientsyymin käyttö, ketjureaktio, elektroforeesi, blottaus, mm. Näillä tekniikoilla molekyylibiologit pystyvät erottamaan, eristämään ja kvantifioimaan molekyylejä. kiinnostusta, vaikka olemassa on myös digitaalisia ja bioinformaattisia menetelmiä, jotka mahdollistavat mallinnuksen nämä.

Polymeraasiketjureaktio (PCR) on epäilemättä tärkein diagnoosia auttava tekniikka, joka perustuu molekyylibiologian etuihin. Se on kuitenkin myös erittäin hyödyllinen väline tutkimuksessa. On olemassa kaksi muunnelmaa, päätepiste-PCR ja reaaliaikainen PCR. Ensimmäinen antaa tietoa geenien aktivoinnista, kun taas toinen mahdollistaa RNA: n käytön templaattina, transkriptiona kääntää RNA: n komplementaariseksi DNA: ksi (cDNA) ja tarjoaa tietoa happojen havaitsemisesta, karakterisoinnista ja kvantifioinnista nukleiinihappo.

Tämän tekniikan taustalla oleva teoria on tarjota väliaine, joka sisältää DNA-polymeraasin, magnesiumin, nukleotidit, oligonukleotidit, syntetisoidun cDNA: n ja lämpösyklisen aineen. Lopulta ja lyhyiden muutosten jälkeen lämpötila, kaksijuosteinen DNA menee:

1) Denaturointi (90 °C): säikeiden erottaminen.
2) Vieraantuminen (50-65 °C): oligonukleotidien yhdistäminen yksittäiseen ketjuun.
3) Pidennä (70 °C): uuden juosteen synteesi, 20-30 sykliä.

Molekyylibiologian ala jatkaa mullistamista tekniikan kehittyessä ja tarjoaa meille yhä tarkempaa tietoa jokapäiväisen elämän eri aloilta.

Viitteet

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis J.; Raff M.; RobertsK. ja Walter P.: Molecular Biology of the Cell. 6. painos Omega Kustantaja. 2014.