Definizione di Biologia Molecolare

Tra le tante molecole presenti negli esseri viventi, vale la pena evidenziare la lipidi, carboidrati, geni e proteine. Tuttavia, la maggior parte degli scienziati concentra il proprio ricerca nei geni e nelle proteine, poiché i primi contengono le informazioni necessarie per sintetizzare le proteine, che presentano un ampio diversità delle funzioni all'interno delle cellule.

dogma centrale della biologia molecolare

Il dogma centrale della biologia molecolare è un concetto enunciato per la prima volta più di 50 anni fa da Francis Crick che definisce le relazioni tra le macromolecole: DNA, RNA e proteine. È un ipotesi iniziale che descrive il processo in cui il DNA codifica i geni in modo lineare attraverso l'RNA, che è una sorta di stampo per la sintesi proteica.

La prima fase è la trascrizione, che è la sintesi dell'RNA utilizzando un enzima che utilizza il DNA come modello per produrre il polimero di RNA. La fase successiva è la traduzione, che consiste nella sintesi proteica dalla molecola proteica. RNA, questo accade nei ribosomi e la molecola che contiene queste informazioni è l'RNA messaggero (mRNA). Inizialmente vengono sintetizzati polipeptidi che devono essere accoppiati tra loro per formare proteine ​​e svolgere la loro funzione all'interno della cellula. Affinché ciò avvenga, il DNA deve replicarsi, il che garantisce la moltiplicazione delle cellule.

Differenze tra biologia molecolare, biochimica e genetica

Esiste una relazione tra biologia molecolare, biochimica e genetica. Le tre filiali ci forniscono informazioni dettagliate su come il organismi a livello molecolare, sebbene si concentrino su aree e applicazioni diverse.

Lo studio della biochimica è più focalizzato su acidi nucleici, lipidi, enzimi, carboidrati e effetti chimici che si verificano quando si incontrano grandi quantità di una sostanza, come gli effetti di veleni. Quest'area utilizza metodi di chimica organica basati sulla ricerca

Lo studio della genetica si concentra sui tratti ereditari e su come i cambiamenti nel codice genetico influenzano un organismo. Il concetto di ereditabilità significa che la genetica è spesso studiata a livello di popolazione, rendendola un campo su scala molto più ampia rispetto alla biologia molecolare.

Metodi di studio in biologia molecolare

Nel corso della storia, come umanità abbiamo affrontato malattie infettive, per le quali è diventato necessario ottimizzare le diagnosi, e che lo sono anche specifici, sensibili e veloci, per i quali sono emerse diverse tecniche e metodi di ricerca al fine di prevenire, controllare e curare le malattie. malattie.

Le tecniche più utilizzate in questo ramo sono clonazione molecolare, l'uso dell'enzima polimerasi, la reazione a catena, l'elettroforesi, il blotting, tra gli altri. Con queste tecniche, i biologi molecolari sono in grado di estrarre, isolare e quantificare le molecole di interesse, sebbene esistano anche metodi digitali e bioinformatici che consentono la modellazione di queste.

Indubbiamente, la reazione a catena della polimerasi (PCR) è la tecnica principale che aiuta nella diagnosi e si basa sui vantaggi della biologia molecolare. Tuttavia, è anche uno strumento molto utile nella ricerca. Esistono due varianti, PCR endpoint e PCR in tempo reale. Il primo fornisce informazioni sull'attivazione del gene, mentre il secondo consente l'uso dell'RNA come modello, la trascrizione invertire l'RNA in DNA complementare (cDNA) e fornisce informazioni sulla rilevazione, caratterizzazione e quantificazione degli acidi nucleico.

La teoria alla base di questa tecnica è di fornire un mezzo che includa una DNA polimerasi, magnesio, nucleotidi, oligonucleotidi, il cDNA sintetizzato e un termociclatore. Alla fine, e dopo brevi periodi di cambiamento temperatura, il DNA a doppio filamento va a:

1) Denaturazione (90°C): separazione dei filamenti.
2) Alienate (50-65°C): unione degli oligonucleotidi alla singola catena.
3) Estendere (70°C): sintesi di un nuovo filamento, per 20-30 cicli.

Il campo della biologia molecolare continua a rivoluzionare con l'avanzare della tecnologia e ci fornisce informazioni sempre più specifiche in diversi settori della vita quotidiana.

Riferimenti

Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis J.; Raff M.; Roberts K. e Walter P.: Biologia molecolare della cellula. 6a ed. Omega Editore. 2014.