Молекуларна биологија — разлика између измена

С Википедије, слободне енциклопедије
Садржај обрисан Садржај додат
Ред 1: Ред 1:
{{Biochemistry sidebar}}
{{Biochemistry sidebar}}


'''Молекуларна биологија''' је наука која проучава [[биологија|биологију]] на молекуларном нивоу. Међутим ова наука није уско дефинисана, већ се преклапа са природним наукама као што су [[биологија]] и [[хемија]], а нарочито се преклапа са [[генетика|генетиком]] и [[биохемија|биохемијом]]. За предмет проучавања молекуларна биологија се највише интересује за интеракције и регулације између система унутар саме ћелије, укључујући односе између [[Дезоксирибонуклеинска киселина|ДНК]], [[Рибонуклеинска киселина|РНК]], [[протеин]]а и њихове [[синтеза протеина|биосинтезе]], као и регулације тих интеракција.<ref name=cell2/> Пишући у часопису -{''[[Nature (časopis)|Nature]]''}- 1961. године, [[Vilijam Astburi|Вилијам Астбури]] је описао молекуларну биологију као:
'''Молекуларна биологија''' је наука која проучава [[биологија|биологију]] на молекуларном нивоу. Међутим ова наука није уско дефинисана, већ се преклапа са природним наукама као што су [[биологија]] и [[хемија]], а нарочито се преклапа са [[генетика|генетиком]] и [[биохемија|биохемијом]]. За предмет проучавања молекуларна биологија се највише интересује за интеракције и регулације између система унутар саме ћелије, укључујући односе између [[Дезоксирибонуклеинска киселина|ДНК]], [[Рибонуклеинска киселина|РНК]], [[протеин]]а и њихове [[синтеза протеина|биосинтезе]], као и регулације тих интеракција.<ref name=cell2 /> Пишући у часопису -{''[[Nature (časopis)|Nature]]''}- 1961. године, [[Vilijam Astburi|Вилијам Астбури]] је описао молекуларну биологију као:
{{quote|...не толико техника колико прилаз, приступ са становишта такозваних основних наука са водећом идејом потраге испод великих манифестација класичне биологије за одговарајућим молекуларним планом. Посебно се бави ''формама'' биолошких молекула и [...] претежно је тродимензиона и структурална&nbsp;– што не значи, међутим, да је то само усавршавање морфологије. У исто време мора истраживати о генезу и функцију.<ref name="fn_1">{{cite journal|last=Astbury | first = W.T. |year=1961 | title = Molecular Biology or Ultrastructural Biology? | journal = Nature | volume = 190 | issue = 4781 |pages=1124 | pmid = 13684868 | doi = 10.1038/1901124a0 | url = http://www.nature.com/nature/journal/v190/n4781/pdf/1901124a0.pdf | language = English | format = PDF | accessdate=4. 8. 2008 | bibcode = 1961Natur.190.1124A }}</ref>}}
{{quote|...не толико техника колико прилаз, приступ са становишта такозваних основних наука са водећом идејом потраге испод великих манифестација класичне биологије за одговарајућим молекуларним планом. Посебно се бави ''формама'' биолошких молекула и [...] претежно је тродимензиона и структурална&nbsp;– што не значи, међутим, да је то само усавршавање морфологије. У исто време мора истраживати о генезу и функцију.<ref name="fn_1">{{cite journal|last=Astbury | first = W.T. |year=1961 | title = Molecular Biology or Ultrastructural Biology? | journal = Nature | volume = 190 | issue = 4781 |pages=1124 | pmid = 13684868 | doi = 10.1038/1901124a0 | url = http://www.nature.com/nature/journal/v190/n4781/pdf/1901124a0.pdf | language = English | format = PDF | accessdate=4. 8. 2008 | bibcode = 1961Natur.190.1124A }}</ref>}}


Ред 9: Ред 9:
Молекуларни биолози користе посебне технике, односно методе, али такође комбинују молекуларне технике са техникама које припадају [[генетика|генетици]], [[биохемија|биохемији]] и [[биофизика|биофизици]]. Данас више не постоји јасно дефинисана граница између биохемије, молекуларне биологије и генетике, јер се једна наука у великој мери ослања на истраживања и проналаске друге. Ове три науке се могу дефинисати на следећи начин:{{sfn|Lodish|Berk|Zipursky|Matsudaira|2000|pp=}}
Молекуларни биолози користе посебне технике, односно методе, али такође комбинују молекуларне технике са техникама које припадају [[генетика|генетици]], [[биохемија|биохемији]] и [[биофизика|биофизици]]. Данас више не постоји јасно дефинисана граница између биохемије, молекуларне биологије и генетике, јер се једна наука у великој мери ослања на истраживања и проналаске друге. Ове три науке се могу дефинисати на следећи начин:{{sfn|Lodish|Berk|Zipursky|Matsudaira|2000|pp=}}
* ''Биохемија'' је студија хемијских супстанци и виталних процеса који се одвијају у живим [[организам|организмима]]. Биохемичари стављају примарни фокус на улози, функцији и структури [[biomolekul|биомолекула]]. Изучавање хемије у основи биолошких процеса и синтеза биолошки активних молекула су примери биохемијских активности.<ref>{{Cite book|last=Berg|first=Jeremy M.|last2=Tymoczko|first2=John L.|last3=Stryer |first3=Lubert |last4=Berg|first4=Jeremy M. |last5=Tymoczko|first5=John L.|last6=Stryer |first6=Lubert|title=Biochemistry|publisher=W H Freeman |isbn=978-0-7167-3051-4 |edition=5th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21154/|year=2002}}chapter 1</ref>
* ''Биохемија'' је студија хемијских супстанци и виталних процеса који се одвијају у живим [[организам|организмима]]. Биохемичари стављају примарни фокус на улози, функцији и структури [[biomolekul|биомолекула]]. Изучавање хемије у основи биолошких процеса и синтеза биолошки активних молекула су примери биохемијских активности.<ref>{{Cite book|last=Berg|first=Jeremy M.|last2=Tymoczko|first2=John L.|last3=Stryer |first3=Lubert |last4=Berg|first4=Jeremy M. |last5=Tymoczko|first5=John L.|last6=Stryer |first6=Lubert|title=Biochemistry|publisher=W H Freeman |isbn=978-0-7167-3051-4 |edition=5th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21154/|year=2002}}chapter 1</ref>
* ''Генетика'' је студија утицаја генетичких разлика на организме. Ове разлике се често могу уочити путем одстуства нормалне компоненте (нпр, једног [[ген]]а), у студијама „[[Мутација|мутаната]]” &ndash; организама са промењеним геном што доводи до тога да се организам разликује у оносу на такозвани „[[wild type|дивљи тип]]” или нормални [[фенотип]]. [[Интеракције гена|Генетичкие интеракције]] ([[интеракције гена|епистазе]]) често могу да отежају једноставна тумачења таквих „нокаут” студија (уклањања или додавања гена).<ref>{{cite web|last=Reference|first=Genetics Home|title=Help Me Understand Genetics|url=https://ghr.nlm.nih.gov/primer|website=Genetics Home Reference|accessdate=31. 12. 2016}}</ref>
* ''Генетика'' је студија утицаја генетичких разлика на организме. Ове разлике се често могу уочити путем одстуства нормалне компоненте (нпр, једног [[ген]]а), у студијама „[[Мутација|мутаната]]” — организама са промењеним геном што доводи до тога да се организам разликује у оносу на такозвани „[[wild type|дивљи тип]]” или нормални [[фенотип]]. [[Интеракције гена|Генетичкие интеракције]] ([[интеракције гена|епистазе]]) често могу да отежају једноставна тумачења таквих „нокаут” студија (уклањања или додавања гена).<ref>{{cite web|last=Reference|first=Genetics Home|title=Help Me Understand Genetics|url=https://ghr.nlm.nih.gov/primer|website=Genetics Home Reference|accessdate=31. 12. 2016}}</ref>
* ''Молекуларна биологија'' је студија молекуларне основе процеса [[репликација ДНК|репликације]], [[транскрипција (генетика)|транскрипције]] и [[транслација (генетика)|транслације]] [[геном|генетичког материјала]]. [[Centralna dogma molekularne biologije|Централна догма молекуларне биологије]] према којој се генетичким материјал транскрибује у РНК и затим транслира у протеин, упркос тога што је прекомерно поједностављен приказ молекуларне биологије, још увек пружа добру почетну тачку за разумевање поља. Ово гледиште, међутим, подлеже ревизијама у светлу открића нових улога улога [[Рибонуклеинска киселина|РНК]].<ref name="Ulveling 2011">{{harvnb|Ulveling|2011|pp=633}}–644.</ref><ref name="cell2">{{harvnb|Alberts|Johnson|Lewis|Morgan|2014|pp=1-10 }}</ref>
* ''Молекуларна биологија'' је студија молекуларне основе процеса [[репликација ДНК|репликације]], [[транскрипција (генетика)|транскрипције]] и [[транслација (генетика)|транслације]] [[геном|генетичког материјала]]. [[Centralna dogma molekularne biologije|Централна догма молекуларне биологије]] према којој се генетичким материјал транскрибује у РНК и затим транслира у протеин, упркос тога што је прекомерно поједностављен приказ молекуларне биологије, још увек пружа добру почетну тачку за разумевање поља. Ово гледиште, међутим, подлеже ревизијама у светлу открића нових улога улога [[Рибонуклеинска киселина|РНК]].<ref name="Ulveling 2011">{{harvnb|Ulveling|2011|pp=633}}—644.</ref><ref name="cell2">{{harvnb|Alberts|Johnson|Lewis|Morgan|2014|pp=1—10 }}</ref>
* ''[[Hemijska biologija|Хемијска биологија]]'' настоји да развије нове алате на бази [[mali molekul|малих молекула]] који омогућавају минималне пертурбације биолошких система уз пружање детаљних информација о њиховој функцији. Осим тога, хемијска биологија примењује биолошке системе да креира вештачке хибриде између биомолекула и синтетичких конструкција (на пример пражњење [[капсид|вирустних капсида]] којим се може испоручити [[genska terapija|генска терапија]] или [[лек|молекул лека]]).<ref>[[#Rojas|Rojas-Ruiz]] (2011), pp. 2672–2687.</ref>
* ''[[Hemijska biologija|Хемијска биологија]]'' настоји да развије нове алате на бази [[mali molekul|малих молекула]] који омогућавају минималне пертурбације биолошких система уз пружање детаљних информација о њиховој функцији. Осим тога, хемијска биологија примењује биолошке системе да креира вештачке хибриде између биомолекула и синтетичких конструкција (на пример пражњење [[капсид|вирустних капсида]] којим се може испоручити [[genska terapija|генска терапија]] или [[лек|молекул лека]]).<ref>[[#Rojas|Rojas-Ruiz]] (2011), pp. 2672—2687.</ref>


Великим делом, молекуларна биологија је квантитативна наука, и последњих година молекуларна биологија се преклапала са [[информатика|информатиком]] у [[биоинформатика|биоинформатици]] и [[статистичка биологија|статистичкој биологији]]. Почетком [[2000]]. године, проучавањем структуре и функције [[ген]]а, интензивно је почела да се бави подгрупа молекуларне биологије [[молекуларна генетика]], и била је међу најпроминентнијим потпољима молекуларне биологије. У све већој мери многе друге области биологије стављају фокус на молекуле, било директно студирајући саме интеракције као што су [[ћелија (биологија)|цитологија]] и [[developmental biology|биологија развића]], или индиректно, при чему се биолошке техинике користе за стицање увида у историјске особености [[становништво|популација]] или [[Врста (биологија)|врста]], као што се то чини у пољима [[evoluciona biologija|еволуционе биологије]] попут [[популациона генетика|популационе генетике]] и [[filogenija|филогенетика]]. Исто тако постоји дуга традиција изучавања [[биомолекул]]а „из темеља” у [[биофизика|биофизици]].
Великим делом, молекуларна биологија је квантитативна наука, и последњих година молекуларна биологија се преклапала са [[информатика|информатиком]] у [[биоинформатика|биоинформатици]] и [[статистичка биологија|статистичкој биологији]]. Почетком [[2000]]. године, проучавањем структуре и функције [[ген]]а, интензивно је почела да се бави подгрупа молекуларне биологије [[молекуларна генетика]], и била је међу најпроминентнијим потпољима молекуларне биологије. У све већој мери многе друге области биологије стављају фокус на молекуле, било директно студирајући саме интеракције као што су [[ћелија (биологија)|цитологија]] и [[developmental biology|биологија развића]], или индиректно, при чему се биолошке техинике користе за стицање увида у историјске особености [[становништво|популација]] или [[Врста (биологија)|врста]], као што се то чини у пољима [[evoluciona biologija|еволуционе биологије]] попут [[популациона генетика|популационе генетике]] и [[filogenija|филогенетика]]. Исто тако постоји дуга традиција изучавања [[биомолекул]]а „из темеља” у [[биофизика|биофизици]].


== Технике молекуларне биологије ==
== Технике молекуларне биологије ==

Крајем 1950-их и почетком 1960-их молекуларни биолози су научили како да карактеришу, изолују и манипулишу молекуларним компонентама ћелија и организма. У ове компоненте спадају [[Дезоксирибонуклеинска киселина|ДНК]], [[Рибонуклеинска киселина|РНК]], блиски сродник ДНК-а чија се улога протеже од привремене копије ДНК-а до транслације и синтезе протеина, и [[протеин]]и, структурно важне компоненте ћелија.
Крајем 1950-их и почетком 1960-их молекуларни биолози су научили како да карактеришу, изолују и манипулишу молекуларним компонентама ћелија и организма. У ове компоненте спадају [[Дезоксирибонуклеинска киселина|ДНК]], [[Рибонуклеинска киселина|РНК]], блиски сродник ДНК-а чија се улога протеже од привремене копије ДНК-а до транслације и синтезе протеина, и [[протеин]]и, структурно важне компоненте ћелија.


=== Молекулско клонирање ===
=== Молекулско клонирање ===
{{main|Молекулско клонирање}}
{{Main|Молекулско клонирање}}
[[Датотека:Transduction image.pdf|thumb|250п|Трансдукцијска слика]]
[[Датотека:Transduction image.pdf|thumb|250п|Трансдукцијска слика]]


Једна од најосновнијих техника молекуларне биологије у студирању протеинске функције је [[molekulsko kloniranje|молекулско клонирање]]. У овј техници, ДНК кодирање за дати протеин се се [[molekulsko kloniranje|клонира]] користећи [[реакција ланчане полимеризације|реакцију ланчане полимеризације]] (-{PCR}-), и/или [[restrikcioni enzim|рестрикционе ензиме]] у [[плазмид]]у ([[expression vector|вектору изражавања]]). Вектор има три особена својства: почетно место репликације, [[multiple cloning site|вишеструка места клонирања]] (-{MCS}-), и селективни маркер обично [[otpornost na antibiotike|антибиотичке отпорности]]. Лоцрани испред места вишеструког клонирања су [[промотер (биологија)|промотерски региони]] и места [[транскрипција (генетика)|транскрипционог]] почетка која регулишу изражавање клонираног гена. Овај плазмид се може бити уметнут у било бактеријске или животињске ћелије. Увођење ДНК у бактеријске ћелије се може извести путем [[transformacija (genetika)|трансформације]] којом се уноси огољена ДНК, [[bakterijska konjugacija|конјугације]] посредством међућелијског контакта или путем [[transduction (genetics)|трансдукције]] користећи вирусни вектор. Увођење ДНК у [[еукариоте|еукариотске]] ћелије, као што су животињске ћелије, користећи физичка или хемијска средства се назива [[transfection|трансфекција]]. Неколико различитих трансфекционих техника је доступно, као што је калцијум фосфатна трансфекција, [[electroporation|електропорација]], [[microinjection|микроинјекција]] и [[liposome transfection|липозомна трансфекција]]. Плазмид може да буде интегрисан у [[геном]], што доводи до стабилне трансфекције, или може да остане независтан од генома, што се назива пролазном трансфекцијом.<ref name="cell">{{Cite book|last=Alberts|first=Bruce |last2=Johnson|first2=Alexander |last3=Lewis|first3=Julian |last4=Raff|first4=Martin |last5=Roberts|first5=Keith|last6=Walter|first6=Peter|title=Isolating, Cloning, and Sequencing DNA |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26837/|accessdate=31. 12. 2016|language=en|pages=}}</ref><ref>{{Cite book|last=Lessard|first=Juliane C.|title=Molecular cloning|journal=Methods in Enzymology|date=1. 1. 2013|volume=529|doi=10.1016/B978-0-12-418687-3.00007-0|pmid=24011038|issn=1557-7988|isbn=978-0-12-418687-3|pages=85-98}}</ref>
Једна од најосновнијих техника молекуларне биологије у студирању протеинске функције је [[molekulsko kloniranje|молекулско клонирање]]. У овј техници, ДНК кодирање за дати протеин се се [[molekulsko kloniranje|клонира]] користећи [[реакција ланчане полимеризације|реакцију ланчане полимеризације]] (-{PCR}-), и/или [[restrikcioni enzim|рестрикционе ензиме]] у [[плазмид]]у ([[expression vector|вектору изражавања]]). Вектор има три особена својства: почетно место репликације, [[multiple cloning site|вишеструка места клонирања]] (-{MCS}-), и селективни маркер обично [[otpornost na antibiotike|антибиотичке отпорности]]. Лоцрани испред места вишеструког клонирања су [[промотер (биологија)|промотерски региони]] и места [[транскрипција (генетика)|транскрипционог]] почетка која регулишу изражавање клонираног гена. Овај плазмид се може бити уметнут у било бактеријске или животињске ћелије. Увођење ДНК у бактеријске ћелије се може извести путем [[transformacija (genetika)|трансформације]] којом се уноси огољена ДНК, [[bakterijska konjugacija|конјугације]] посредством међућелијског контакта или путем [[transduction (genetics)|трансдукције]] користећи вирусни вектор. Увођење ДНК у [[еукариоте|еукариотске]] ћелије, као што су животињске ћелије, користећи физичка или хемијска средства се назива [[transfection|трансфекција]]. Неколико различитих трансфекционих техника је доступно, као што је калцијум фосфатна трансфекција, [[electroporation|електропорација]], [[microinjection|микроинјекција]] и [[liposome transfection|липозомна трансфекција]]. Плазмид може да буде интегрисан у [[геном]], што доводи до стабилне трансфекције, или може да остане независтан од генома, што се назива пролазном трансфекцијом.<ref name="cell">{{Cite book|last=Alberts|first=Bruce |last2=Johnson|first2=Alexander |last3=Lewis|first3=Julian |last4=Raff|first4=Martin |last5=Roberts|first5=Keith|last6=Walter|first6=Peter|title=Isolating, Cloning, and Sequencing DNA |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26837/|accessdate=31. 12. 2016|language=en|pages=}}</ref><ref>{{Cite book|last=Lessard|first=Juliane C.|title=Molecular cloning|journal=Methods in Enzymology|date=1. 1. 2013|volume=529|doi=10.1016/B978-0-12-418687-3.00007-0|pmid=24011038|issn=1557-7988|isbn=978-0-12-418687-3|pages=85—98}}</ref>


=== Полимеризована ланчана реакција ===
=== Полимеризована ланчана реакција ===
''Главни чланак'': [[Реакција ланчане полимеризације|Ланчана реакција полимеразе]] - -{PCR}-
''Главни чланак'': [[Реакција ланчане полимеризације|Ланчана реакција полимеразе]] — -{PCR}-


Полимеризована ланчана реакција је веома свестрана техника за умножавање [[Дезоксирибонуклеинска киселина|ДНК]] молекула. Укратко, полимеризована ланчана реакција омогућава да се једна одабрана секвенца ДНК молекула копира милијарду пута за мање од два сата. Ова техника такође омогућава и манипулисање ДНК узорком. На пример, [[Реакција ланчане полимеризације|-{PCR}-]] може да се користи како би се убацила места на којима делују [[restrikcioni enzim|рестриктивни ензими]], или да мутира унапред одређене базе ДНК, што је метод који се назива [[site-directed mutagenesis|мутагенезом усмереном на место]]. -{PCR}- се исто тако може користити за одређивање присуства датог ДНК фрагмента у [[komplementarna DNK|кДНК]] [[library (biology)|колекцији]]. -{PCR}- има многе варијације, као што је реверзно транскирпциона PCR ([[RT-PCR]]) за појачавање РНК, и од недавно, [[Real-time polymerase chain reaction|квантитативна -{PCR}-]] која омогућава квантитативна мерења ДНК или РНК молекула.<ref>{{cite web|title=Polymerase Chain Reaction (PCR)|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/probe/docs/techpcr/|website=www.ncbi.nlm.nih.gov|accessdate=31. 12. 2016}}</ref><ref>{{cite web|title=Polymerase Chain Reaction (PCR) Fact Sheet|url=https://www.genome.gov/10000207/polymerase-chain-reaction-pcr-fact-sheet/|website=National Human Genome Research Institute (NHGRI)|accessdate=31. 12. 2016}}</ref>
Полимеризована ланчана реакција је веома свестрана техника за умножавање [[Дезоксирибонуклеинска киселина|ДНК]] молекула. Укратко, полимеризована ланчана реакција омогућава да се једна одабрана секвенца ДНК молекула копира милијарду пута за мање од два сата. Ова техника такође омогућава и манипулисање ДНК узорком. На пример, [[Реакција ланчане полимеризације|-{PCR}-]] може да се користи како би се убацила места на којима делују [[restrikcioni enzim|рестриктивни ензими]], или да мутира унапред одређене базе ДНК, што је метод који се назива [[site-directed mutagenesis|мутагенезом усмереном на место]]. -{PCR}- се исто тако може користити за одређивање присуства датог ДНК фрагмента у [[komplementarna DNK|кДНК]] [[library (biology)|колекцији]]. -{PCR}- има многе варијације, као што је реверзно транскирпциона PCR ([[RT-PCR]]) за појачавање РНК, и од недавно, [[Real-time polymerase chain reaction|квантитативна -{PCR}-]] која омогућава квантитативна мерења ДНК или РНК молекула.<ref>{{cite web|title=Polymerase Chain Reaction (PCR)|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/probe/docs/techpcr/|website=www.ncbi.nlm.nih.gov|accessdate=31. 12. 2016}}</ref><ref>{{cite web|title=Polymerase Chain Reaction (PCR) Fact Sheet|url=https://www.genome.gov/10000207/polymerase-chain-reaction-pcr-fact-sheet/|website=National Human Genome Research Institute (NHGRI)|accessdate=31. 12. 2016}}</ref>
Ред 47: Ред 46:


=== Макромолекулско блотирање и испитивање ===
=== Макромолекулско блотирање и испитивање ===
Термини ''северно'', ''западно'' и ''источно'' блотирање су изведени из оног што је иницијално била молекуларно биолошка шала на рачун термина ''[[Southern blot|садерн блотирање]]'', по техници коју је описао [[Edwin Southern|Едвин Садерн]] за хибридизацију обележене ДНК. Патрисија Томас, која је развила РНК блот који је затим постао познат као ''норден блот'', заправо није користила тај термин.<ref>{{cite journal|last=Thomas| first = P.S.|authorlink= |year=1980| month = | title = Hybridization of denatured RNA and small DNA fragments transferred to nitrocellulose| journal = [[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|PNAS]]| volume = 77| issue = 9|pages=5201-5205| issn = 1091-6490| pmid = 6159641| pmc = 350025| doi = 10.1073/pnas.77.9.5201| bibcode =1980PNAS...77.5201T | oclc =| id = | language = | laysummary = | laysource = | laydate=| quote = }}</ref>
Термини ''северно'', ''западно'' и ''источно'' блотирање су изведени из оног што је иницијално била молекуларно биолошка шала на рачун термина ''[[Southern blot|садерн блотирање]]'', по техници коју је описао [[Edwin Southern|Едвин Садерн]] за хибридизацију обележене ДНК. Патрисија Томас, која је развила РНК блот који је затим постао познат као ''норден блот'', заправо није користила тај термин.<ref>{{cite journal|last=Thomas| first = P.S.|authorlink= |year=1980| month = | title = Hybridization of denatured RNA and small DNA fragments transferred to nitrocellulose| journal = [[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|PNAS]]| volume = 77| issue = 9|pages=5201—5205| issn = 1091-6490| pmid = 6159641| pmc = 350025| doi = 10.1073/pnas.77.9.5201| bibcode =1980PNAS...77.5201T | oclc =| id = | language = | laysummary = | laysource = | laydate=| quote = }}</ref>

== Методи ==
Постоји више метода молекуларне биологије:<ref>{{cite book|ref=harv|last=Roberts|first=Keith|last2=Raff|first2=Martin|last3=Alberts|first3=Bruce|last4=Walter|first4=Peter|last5=Lewis|first5=Julian|last6=Johnson|first6=Alexander|title=Molecular Biology of the Cell|edition=4th|publisher=Routledge|year=2002|isbn=978-0-8153-3218-3|pages=}}</ref>

=== Изолација нуклеинских киселина ===
[[ДНК]] се може изоловати из сваке ћелије са једром, а у медицинској пракси најчешће се добија из лимфоцита периферне [[крв]]и или бриса слузокоже уста. Извор ДНК може да буде, по потреби, и узорак хорионских ресица или амнионске течности, корен длаке, траг телесних течности (кап крви, [[семена течност]], [[пљувачка]]) [[урин]], [[ликвор]], и сл.<ref>{{cite web |url= http://www.mfub.bg.ac.rs/dotAsset/37433.pdf |title= Tehnologija rekombinovane dnk i genetičko inženjerstvo testovi hibridizacije, molekularna citogenetika, PCR |author= Ivana Novaković }}</ref> Класичан поступак изолације ДНК обухвата разлагање ћелијских и једарних мембрана, ослобађње ДНК од протеина и њено преципитовање у алкохолу (абсолитни [[етанол]] или [[изопропанол]]). Изолована ДНК представља наследни материјла из свих ћелија са једром које су се налазиле у датом узорку, и назива се укупна геномска ДНК. Ова ДНК је стабилна, може да се чува у виду воденог раствора (на +4 или -200C) дуго времена и да се користи за различите анализе. За даље анализе потребно је знати тачну концентрацију и чистоћу добијених нуклеинских киселина, што се утврђује мерењем на [[спектофометар|спектофотометру]]. Квалитет изолованог метаријала може се проценити и гел-електрофорезом.

=== Гел-електрофореза ===
Овом техником постиже се раздвајање молекула ДНК или РНК у електричном пољу, када се они крећу кроз специјално припремљени желатинозни медијум, означен као гел. У пољу једносмерне струје ДНК и РНК се крећу према позитивном полу ([[анода|аноди]]), будући да су [[фосфатна група|фосфатне групе]] у окосници молекула носиоци негативног наелектрисања. Молекули се раздвајају пре свега сразмерно својој величини, тако да се краћи крећу брже а дужи спорије. Класични гелови за електрофорезу нуклеинских киселина су плоче израдјене од агарозе или полиакриламида. Уочавање — визуелизација фрагмената се врши бојењем гелова бојама које имају афинитет за нуклеинске киселине ([[етидијум-бромид]], [[сребро-нитрат]]).

=== Рестрикционе ендонуклеазе ===
[[Restrikcioni enzim|Рестрикционе ендонуклеазе]] су ензими који омогућавају прецизно и тачно дефинисано исецање молекула ДНК,<ref name="pmid795607">{{cite journal | last=Roberts|first=R. J.| title = Restriction endonucleases | journal = CRC Crit. Rev. Biochem. | volume = 4 | issue = 2 | year = 1976 | pmid = 795607 | doi = 10.3109/10409237609105456| url = |last2 = Murray |first2 = Kenneth |pages=123—64 }}</ref><ref name="pmid2172084">{{cite journal |vauthors=Kessler C, Manta V | title = Specificity of restriction endonucleases and DNA modification methyltransferases a review (Edition 3) | journal = Gene | volume = 92 | issue = 1–2 | year = 1990 | pmid = 2172084 | doi = 10.1016/0378-1119(90)90486-B | url = |pages=1—248 }}</ref><ref name="isbn0-89603-234-5">{{Cite book |vauthors=Pingoud A, Alves J, Geiger R | editor = Burrell, Michael | title = Enzymes of Molecular Biology | edition = | language = | publisher = Humana Press | location = Totowa, NJ | series= Methods of Molecular Biology | volume= 16 |year=1993 | origyear = | chapter = Chapter 8: Restriction Enzymes | quote = |isbn=978-0-89603-234-7 | oclc = | doi = |url=| accessdate = |pages=107—200 }}</ref> и стога се користе као својеврсне „молекуларне маказе”. У лабораторијском раду, ови ензими се користе за циљано исецање молекула ДНК на фрагменте, који су названи рестрикциони фрагменти. Рестрикционе ендонуклеазе функционишу тако што у молекулу ДНК препознају специфичне низове од просечно 4-8 [[нуклеотид]]а и секу ДНК на тачно одређном месту у оквиру тих низова. Места пресека се зову рестрикциона места. Региони које препознају рестрикциони ензими имају палиндромску структуру, што значи да један ланац читан с лева на десно и други ланац читан с десна на лево, имају исти низ нукеотида. Крајеви исеченог фрагмената могу да буду коси — једноланчани, или заравњени, што зависи од структуре палиндромског низа и положаја рестрикционог места. Рестрикционе ендонуклеазе се означавају скраћеницама, према микроорганизму из кога потичу (нпр. -{[[EcoRI]]}- из -{[[E. coli]]}-, -{[[BglI]]}- из -{[[Bacterium bulgaricum]]}-). Постоји неколико стотина ових ензима, а сваки препознаје специфичан низ нуклеотида и у оквиру њега има своје одређно рестрикционо место. Рестрикционе ендонуклеазе се користе у припреми материјала за технологију рекомбиноване ДНК и [[Southern blotting|Садерн блот]], затим за анализу полиморфизама ДНК и детекцију тачкастих мутација, итд.


== Историја ==
== Историја ==
Молекуларна биологија је основана као наука 1930, али само име науке је настало тек 1938. од стране '''Ворен Вивера'''. Вивер је био директор Природних Наука као подгрупа Рокфелер фондације. Вивер је веровао да је биологија у то време била на путу значајних промена и напредака, као што су рендгенска кристалографија.<ref>{{cite journal|last=Weaver|first=Warren|title=Molecular Biology: Origin of the Term|issue=3958|url=http://science.sciencemag.org/content/170/3958/581.2|journal=Science|volume=170|accessdate=31. 12. 2016|pages=581-582|language=en|doi=10.1126/science.170.3958.581-a|date=6. 11. 1970}}</ref><ref>{{cite journal|last=Bynum|first=William|title=A History of Molecular Biology|journal=Nature Medicine|date=1. 2. 1999|volume=5|issue=2|pages=140|doi=10.1038/5498|url=http://www.nature.com/nm/journal/v5/n2/full/nm0299_140.html|accessdate=31. 12. 2016|language=en|issn=1078-8956|subscription=yes}}</ref> Због овог његовог веровања пуно новца из [[Рокфелер фондација|Рокфелер фондације]] је утрошено на биологију и сродне јој науке.
Молекуларна биологија је основана као наука 1930, али само име науке је настало тек 1938. од стране Ворен Вивера. Вивер је био директор Природних Наука као подгрупа Рокфелер фондације. Вивер је веровао да је биологија у то време била на путу значајних промена и напредака, као што су рендгенска кристалографија.<ref>{{cite journal|last=Weaver|first=Warren|title=Molecular Biology: Origin of the Term|issue=3958|url=http://science.sciencemag.org/content/170/3958/581.2|journal=Science|volume=170|accessdate=31. 12. 2016|pages=581—582|language=en|doi=10.1126/science.170.3958.581-a|date=6. 11. 1970}}</ref><ref>{{cite journal|last=Bynum|first=William|title=A History of Molecular Biology|journal=Nature Medicine|date=1. 2. 1999|volume=5|issue=2|pages=140|doi=10.1038/5498|url=http://www.nature.com/nm/journal/v5/n2/full/nm0299_140.html|accessdate=31. 12. 2016|language=en|issn=1078-8956|subscription=yes}}</ref> Због овог његовог веровања пуно новца из [[Рокфелер фондација|Рокфелер фондације]] је утрошено на биологију и сродне јој науке.


== Познати молекуларни биолози ==
== Познати молекуларни биолози ==
Ред 62: Ред 73:
== Литература ==
== Литература ==
{{refbegin|30em}}
{{refbegin|30em}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Lessard|first=Juliane C.|title=Molecular cloning|journal=Methods in Enzymology|date=1. 1. 2013|volume=529|doi=10.1016/B978-0-12-418687-3.00007-0|pmid=24011038|issn=1557-7988|isbn=978-0-12-418687-3|pages=85-98}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Lessard|first=Juliane C.|title=Molecular cloning|journal=Methods in Enzymology|date=1. 1. 2013|volume=529|doi=10.1016/B978-0-12-418687-3.00007-0|pmid=24011038|issn=1557-7988|isbn=978-0-12-418687-3|pages=85—98}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Alberts|first=Bruce |last2=Johnson|first2=Alexander |last3=Lewis|first3=Julian |last4=Raff|first4=Martin |last5=Roberts|first5=Keith|last6=Walter|first6=Peter|title=Isolating, Cloning, and Sequencing DNA |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26837/|accessdate=31. 12. 2016|language=en}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Alberts|first=Bruce |last2=Johnson|first2=Alexander |last3=Lewis|first3=Julian |last4=Raff|first4=Martin |last5=Roberts|first5=Keith|last6=Walter|first6=Peter|title=Isolating, Cloning, and Sequencing DNA |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26837/|accessdate=31. 12. 2016|language=en}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Alberts |first=Bruce |last2=Johnson |first2=Alexander|last3=Lewis |first3=Julian|last4=Morgan|first4=David |last5=Raff |first5=Martin |last6=Roberts |first6=Keith |last7=Walter|first7=Peter |title=Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition |publisher=Garland Science |isbn=978-1-317-56375-4 |pages=1-10 |url=https://books.google.com/books?id=jK6UBQAAQBAJ|date=2014 }}
* {{Cite book|ref=harv|last=Alberts |first=Bruce |last2=Johnson |first2=Alexander|last3=Lewis |first3=Julian|last4=Morgan|first4=David |last5=Raff |first5=Martin |last6=Roberts |first6=Keith |last7=Walter|first7=Peter |title=Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition |publisher=Garland Science |isbn=978-1-317-56375-4 |pages=1—10 |url=https://books.google.com/books?id=jK6UBQAAQBAJ|date=2014 }}
* {{Cite book|ref=harv|last=Berg|first=Jeremy M.|last2=Tymoczko|first2=John L.|last3=Stryer |first3=Lubert |last4=Berg|first4=Jeremy M. |last5=Tymoczko|first5=John L.|last6=Stryer |first6=Lubert|title=Biochemistry|publisher=W H Freeman |isbn=978-0-7167-3051-4 |edition=5th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21154/|year=2002}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Berg|first=Jeremy M.|last2=Tymoczko|first2=John L.|last3=Stryer |first3=Lubert |last4=Berg|first4=Jeremy M. |last5=Tymoczko|first5=John L.|last6=Stryer |first6=Lubert|title=Biochemistry|publisher=W H Freeman |isbn=978-0-7167-3051-4 |edition=5th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21154/|year=2002}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Lodish|first=Harvey |last2=Berk |first2=Arnold |last3=Zipursky |first3=S. Lawrence|last4=Matsudaira|first4=Paul|last5=Baltimore |first5=David |last6=Darnell |first6=James |title=Molecular cell biology |year=2000|publisher=Scientific American Books |location=New York |isbn=978-0-7167-3136-8 |edition=4th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21475/}}
* {{Cite book|ref=harv|last=Lodish|first=Harvey |last2=Berk |first2=Arnold |last3=Zipursky |first3=S. Lawrence|last4=Matsudaira|first4=Paul|last5=Baltimore |first5=David |last6=Darnell |first6=James |title=Molecular cell biology |year=2000|publisher=Scientific American Books |location=New York |isbn=978-0-7167-3136-8 |edition=4th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21475/}}
* {{Cite book|ref=harv|first= W. T.|last=Solomons|last2=Fernandez|first2=Jack E.|title=Study Guide to Accompany Organic Chemistry|edition=5th|year=1995|isbn=978-0-471-54741-9|pages=}}
* {{Cite book|ref=harv|first= W. T.|last=Solomons|last2=Fernandez|first2=Jack E.|title=Study Guide to Accompany Organic Chemistry|edition=5th|year=1995|isbn=978-0-471-54741-9|pages=}}
* Cohen, S.N., Chang, A.C.Y., Boyer, H. & Heling, R.B. Construction of biologically functional bacterial plasmids ''in vitro''. [[proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|''Proc. Natl. Acad. Sci'']]. '''70''', 3240–3244 (1973).
* Cohen, S.N., Chang, A.C.Y., Boyer, H. & Heling, R.B. Construction of biologically functional bacterial plasmids ''in vitro''. ''[[proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|Proc. Natl. Acad. Sci]]''. '''70''', 3240—3244 (1973).
* Rodgers, M. The Pandora's box congress. ''Rolling Stone'' '''189''', 37–77 (1975).
* Rodgers, M. The Pandora's box congress. ''Rolling Stone'' '''189''', 37—77 (1975).
* {{cite book|ref=harv|last=Roberts|first=Keith |last2=Raff|first2=Martin |last3=Alberts|first3=Bruce|last4=Walter|first4=Peter|last5=Lewis|first5=Julian|last6=Johnson|first6=Alexander|title=Molecular Biology of the Cell }}
* {{cite book|ref=harv|last=Roberts|first=Keith |last2=Raff|first2=Martin |last3=Alberts|first3=Bruce|last4=Walter|first4=Peter|last5=Lewis|first5=Julian|last6=Johnson|first6=Alexander|title=Molecular Biology of the Cell }}
** 4th Edition, Routledge, March, hardcover, 1616 pages, 7.6 pounds. {{page|year=2002|isbn=978-0-8153-3218-3|pages=}}
** 4th Edition, Routledge, March, hardcover, 1616 pages, 7.6 pounds. {{page|year=2002|isbn=978-0-8153-3218-3|pages=}}

Верзија на датум 11. август 2019. у 15:43

Молекуларна биологија је наука која проучава биологију на молекуларном нивоу. Међутим ова наука није уско дефинисана, већ се преклапа са природним наукама као што су биологија и хемија, а нарочито се преклапа са генетиком и биохемијом. За предмет проучавања молекуларна биологија се највише интересује за интеракције и регулације између система унутар саме ћелије, укључујући односе између ДНК, РНК, протеина и њихове биосинтезе, као и регулације тих интеракција.[1] Пишући у часопису Nature 1961. године, Вилијам Астбури је описао молекуларну биологију као:

...не толико техника колико прилаз, приступ са становишта такозваних основних наука са водећом идејом потраге испод великих манифестација класичне биологије за одговарајућим молекуларним планом. Посебно се бави формама биолошких молекула и [...] претежно је тродимензиона и структурална – што не значи, међутим, да је то само усавршавање морфологије. У исто време мора истраживати о генезу и функцију.[2]

Однос према другим биолошким наукама

Шематски однос између биохемије, генетике и молекуларне биологије

Молекуларни биолози користе посебне технике, односно методе, али такође комбинују молекуларне технике са техникама које припадају генетици, биохемији и биофизици. Данас више не постоји јасно дефинисана граница између биохемије, молекуларне биологије и генетике, јер се једна наука у великој мери ослања на истраживања и проналаске друге. Ове три науке се могу дефинисати на следећи начин:[3]

  • Биохемија је студија хемијских супстанци и виталних процеса који се одвијају у живим организмима. Биохемичари стављају примарни фокус на улози, функцији и структури биомолекула. Изучавање хемије у основи биолошких процеса и синтеза биолошки активних молекула су примери биохемијских активности.[4]
  • Генетика је студија утицаја генетичких разлика на организме. Ове разлике се често могу уочити путем одстуства нормалне компоненте (нпр, једног гена), у студијама „мутаната” — организама са промењеним геном што доводи до тога да се организам разликује у оносу на такозвани „дивљи тип” или нормални фенотип. Генетичкие интеракције (епистазе) често могу да отежају једноставна тумачења таквих „нокаут” студија (уклањања или додавања гена).[5]
  • Молекуларна биологија је студија молекуларне основе процеса репликације, транскрипције и транслације генетичког материјала. Централна догма молекуларне биологије према којој се генетичким материјал транскрибује у РНК и затим транслира у протеин, упркос тога што је прекомерно поједностављен приказ молекуларне биологије, још увек пружа добру почетну тачку за разумевање поља. Ово гледиште, међутим, подлеже ревизијама у светлу открића нових улога улога РНК.[6][1]
  • Хемијска биологија настоји да развије нове алате на бази малих молекула који омогућавају минималне пертурбације биолошких система уз пружање детаљних информација о њиховој функцији. Осим тога, хемијска биологија примењује биолошке системе да креира вештачке хибриде између биомолекула и синтетичких конструкција (на пример пражњење вирустних капсида којим се може испоручити генска терапија или молекул лека).[7]

Великим делом, молекуларна биологија је квантитативна наука, и последњих година молекуларна биологија се преклапала са информатиком у биоинформатици и статистичкој биологији. Почетком 2000. године, проучавањем структуре и функције гена, интензивно је почела да се бави подгрупа молекуларне биологије молекуларна генетика, и била је међу најпроминентнијим потпољима молекуларне биологије. У све већој мери многе друге области биологије стављају фокус на молекуле, било директно студирајући саме интеракције као што су цитологија и биологија развића, или индиректно, при чему се биолошке техинике користе за стицање увида у историјске особености популација или врста, као што се то чини у пољима еволуционе биологије попут популационе генетике и филогенетика. Исто тако постоји дуга традиција изучавања биомолекула „из темеља” у биофизици.

Технике молекуларне биологије

Крајем 1950-их и почетком 1960-их молекуларни биолози су научили како да карактеришу, изолују и манипулишу молекуларним компонентама ћелија и организма. У ове компоненте спадају ДНК, РНК, блиски сродник ДНК-а чија се улога протеже од привремене копије ДНК-а до транслације и синтезе протеина, и протеини, структурно важне компоненте ћелија.

Молекулско клонирање

Трансдукцијска слика

Једна од најосновнијих техника молекуларне биологије у студирању протеинске функције је молекулско клонирање. У овј техници, ДНК кодирање за дати протеин се се клонира користећи реакцију ланчане полимеризације (PCR), и/или рестрикционе ензиме у плазмиду (вектору изражавања). Вектор има три особена својства: почетно место репликације, вишеструка места клонирања (MCS), и селективни маркер обично антибиотичке отпорности. Лоцрани испред места вишеструког клонирања су промотерски региони и места транскрипционог почетка која регулишу изражавање клонираног гена. Овај плазмид се може бити уметнут у било бактеријске или животињске ћелије. Увођење ДНК у бактеријске ћелије се може извести путем трансформације којом се уноси огољена ДНК, конјугације посредством међућелијског контакта или путем трансдукције користећи вирусни вектор. Увођење ДНК у еукариотске ћелије, као што су животињске ћелије, користећи физичка или хемијска средства се назива трансфекција. Неколико различитих трансфекционих техника је доступно, као што је калцијум фосфатна трансфекција, електропорација, микроинјекција и липозомна трансфекција. Плазмид може да буде интегрисан у геном, што доводи до стабилне трансфекције, или може да остане независтан од генома, што се назива пролазном трансфекцијом.[8][9]

Полимеризована ланчана реакција

Главни чланак: Ланчана реакција полимеразе — PCR

Полимеризована ланчана реакција је веома свестрана техника за умножавање ДНК молекула. Укратко, полимеризована ланчана реакција омогућава да се једна одабрана секвенца ДНК молекула копира милијарду пута за мање од два сата. Ова техника такође омогућава и манипулисање ДНК узорком. На пример, PCR може да се користи како би се убацила места на којима делују рестриктивни ензими, или да мутира унапред одређене базе ДНК, што је метод који се назива мутагенезом усмереном на место. PCR се исто тако може користити за одређивање присуства датог ДНК фрагмента у кДНК колекцији. PCR има многе варијације, као што је реверзно транскирпциона PCR (RT-PCR) за појачавање РНК, и од недавно, квантитативна PCR која омогућава квантитативна мерења ДНК или РНК молекула.[10][11]

Полиморфизам дужине амплифицираних фрагмената

Главни чланак: Полиморфизам дужине амплифицираних фрагмената − AFLP

Полиморфизам дужине амплифицираних фрагмената је такође један од важних алата у молекуларној биологији. Предност овог метода је могућност детекције великог броја полиморфизама на одређеним дужинама фрагмената ДНК молекула. AFLP је постао један од битнијих алата у генотипизацији која за циљ има проучавање генетског биодиверзитета.

Анализирање ДНК резултата

Главни чланак: ДНК анализа

Након добијених резултата, потребно је тумачити добијене информације, и тиме се бави ова наука.

Гелска електрофореза

Раздвајање ДНК фрагмента кроз полиакриламид гел на основу величина фрагмената. ДНК молекули који се крећу ка аноди, на доњем делу гела, су тамно љубичасте боје

Главни чланак: Електрофореза

Гелска електрофореза је једна од основних техника молекуларне биологије. Основна идеја је та да ДНК, РНК и протеини могу да се раздвоје користећи карактеристике електричног поља под чијим утицајем се ови молекули крећу на гелу. У електрофорези се најчешће користи желатин направљен од агарозе, и у том желатину ДНК и РНК могу да се раздвоје на основу величине. За протеине се користи посебан тип желатина. Протеини се такође могу раздвојити на основу њихове наелектрисаности, притом користећи изоелектричан желатин.[12]

Макромолекулско блотирање и испитивање

Термини северно, западно и источно блотирање су изведени из оног што је иницијално била молекуларно биолошка шала на рачун термина садерн блотирање, по техници коју је описао Едвин Садерн за хибридизацију обележене ДНК. Патрисија Томас, која је развила РНК блот који је затим постао познат као норден блот, заправо није користила тај термин.[13]

Методи

Постоји више метода молекуларне биологије:[14]

Изолација нуклеинских киселина

ДНК се може изоловати из сваке ћелије са једром, а у медицинској пракси најчешће се добија из лимфоцита периферне крви или бриса слузокоже уста. Извор ДНК може да буде, по потреби, и узорак хорионских ресица или амнионске течности, корен длаке, траг телесних течности (кап крви, семена течност, пљувачка) урин, ликвор, и сл.[15] Класичан поступак изолације ДНК обухвата разлагање ћелијских и једарних мембрана, ослобађње ДНК од протеина и њено преципитовање у алкохолу (абсолитни етанол или изопропанол). Изолована ДНК представља наследни материјла из свих ћелија са једром које су се налазиле у датом узорку, и назива се укупна геномска ДНК. Ова ДНК је стабилна, може да се чува у виду воденог раствора (на +4 или -200C) дуго времена и да се користи за различите анализе. За даље анализе потребно је знати тачну концентрацију и чистоћу добијених нуклеинских киселина, што се утврђује мерењем на спектофотометру. Квалитет изолованог метаријала може се проценити и гел-електрофорезом.

Гел-електрофореза

Овом техником постиже се раздвајање молекула ДНК или РНК у електричном пољу, када се они крећу кроз специјално припремљени желатинозни медијум, означен као гел. У пољу једносмерне струје ДНК и РНК се крећу према позитивном полу (аноди), будући да су фосфатне групе у окосници молекула носиоци негативног наелектрисања. Молекули се раздвајају пре свега сразмерно својој величини, тако да се краћи крећу брже а дужи спорије. Класични гелови за електрофорезу нуклеинских киселина су плоче израдјене од агарозе или полиакриламида. Уочавање — визуелизација фрагмената се врши бојењем гелова бојама које имају афинитет за нуклеинске киселине (етидијум-бромид, сребро-нитрат).

Рестрикционе ендонуклеазе

Рестрикционе ендонуклеазе су ензими који омогућавају прецизно и тачно дефинисано исецање молекула ДНК,[16][17][18] и стога се користе као својеврсне „молекуларне маказе”. У лабораторијском раду, ови ензими се користе за циљано исецање молекула ДНК на фрагменте, који су названи рестрикциони фрагменти. Рестрикционе ендонуклеазе функционишу тако што у молекулу ДНК препознају специфичне низове од просечно 4-8 нуклеотида и секу ДНК на тачно одређном месту у оквиру тих низова. Места пресека се зову рестрикциона места. Региони које препознају рестрикциони ензими имају палиндромску структуру, што значи да један ланац читан с лева на десно и други ланац читан с десна на лево, имају исти низ нукеотида. Крајеви исеченог фрагмената могу да буду коси — једноланчани, или заравњени, што зависи од структуре палиндромског низа и положаја рестрикционог места. Рестрикционе ендонуклеазе се означавају скраћеницама, према микроорганизму из кога потичу (нпр. EcoRI из E. coli, BglI из Bacterium bulgaricum). Постоји неколико стотина ових ензима, а сваки препознаје специфичан низ нуклеотида и у оквиру њега има своје одређно рестрикционо место. Рестрикционе ендонуклеазе се користе у припреми материјала за технологију рекомбиноване ДНК и Садерн блот, затим за анализу полиморфизама ДНК и детекцију тачкастих мутација, итд.

Историја

Молекуларна биологија је основана као наука 1930, али само име науке је настало тек 1938. од стране Ворен Вивера. Вивер је био директор Природних Наука као подгрупа Рокфелер фондације. Вивер је веровао да је биологија у то време била на путу значајних промена и напредака, као што су рендгенска кристалографија.[19][20] Због овог његовог веровања пуно новца из Рокфелер фондације је утрошено на биологију и сродне јој науке.

Познати молекуларни биолози

Референце

  1. ^ а б Alberts et al. 2014, стр. 1–10
  2. ^ Astbury, W.T. (1961). „Molecular Biology or Ultrastructural Biology?” (PDF). Nature (на језику: енглески). 190 (4781): 1124. Bibcode:1961Natur.190.1124A. PMID 13684868. doi:10.1038/1901124a0. Приступљено 4. 8. 2008. 
  3. ^ Lodish et al. 2000.
  4. ^ Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert; Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert (2002). Biochemistry (5th изд.). W H Freeman. ISBN 978-0-7167-3051-4. chapter 1
  5. ^ Reference, Genetics Home. „Help Me Understand Genetics”. Genetics Home Reference. Приступљено 31. 12. 2016. 
  6. ^ Ulveling 2011, стр. 633—644.
  7. ^ Rojas-Ruiz (2011), pp. 2672—2687.
  8. ^ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. Isolating, Cloning, and Sequencing DNA (на језику: енглески). Приступљено 31. 12. 2016. 
  9. ^ Lessard, Juliane C. (1. 1. 2013). Molecular cloning. Methods in Enzymology. 529. стр. 85—98. ISBN 978-0-12-418687-3. ISSN 1557-7988. PMID 24011038. doi:10.1016/B978-0-12-418687-3.00007-0. 
  10. ^ „Polymerase Chain Reaction (PCR)”. www.ncbi.nlm.nih.gov. Приступљено 31. 12. 2016. 
  11. ^ „Polymerase Chain Reaction (PCR) Fact Sheet”. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Приступљено 31. 12. 2016. 
  12. ^ Lee, Pei Yun; Costumbrado, John; Hsu, Chih-Yuan; Kim, Yong Hoon (20. 4. 2012). „Agarose Gel Electrophoresis for the Separation of DNA Fragments”. Journal of Visualized Experiments (62). ISSN 1940-087X. PMC 4846332Слободан приступ. PMID 22546956. doi:10.3791/3923. 
  13. ^ Thomas, P.S. (1980). „Hybridization of denatured RNA and small DNA fragments transferred to nitrocellulose”. PNAS. 77 (9): 5201—5205. Bibcode:1980PNAS...77.5201T. ISSN 1091-6490. PMC 350025Слободан приступ. PMID 6159641. doi:10.1073/pnas.77.9.5201. 
  14. ^ Roberts, Keith; Raff, Martin; Alberts, Bruce; Walter, Peter; Lewis, Julian; Johnson, Alexander (2002). Molecular Biology of the Cell (4th изд.). Routledge. ISBN 978-0-8153-3218-3. 
  15. ^ Ivana Novaković. „Tehnologija rekombinovane dnk i genetičko inženjerstvo testovi hibridizacije, molekularna citogenetika, PCR” (PDF). 
  16. ^ Roberts, R. J.; Murray, Kenneth (1976). „Restriction endonucleases”. CRC Crit. Rev. Biochem. 4 (2): 123—64. PMID 795607. doi:10.3109/10409237609105456. 
  17. ^ Kessler C, Manta V (1990). „Specificity of restriction endonucleases and DNA modification methyltransferases a review (Edition 3)”. Gene. 92 (1–2): 1—248. PMID 2172084. doi:10.1016/0378-1119(90)90486-B. 
  18. ^ Pingoud A, Alves J, Geiger R (1993). „Chapter 8: Restriction Enzymes”. Ур.: Burrell, Michael. Enzymes of Molecular Biology. Methods of Molecular Biology. 16. Totowa, NJ: Humana Press. стр. 107—200. ISBN 978-0-89603-234-7. 
  19. ^ Weaver, Warren (6. 11. 1970). „Molecular Biology: Origin of the Term”. Science (на језику: енглески). 170 (3958): 581—582. doi:10.1126/science.170.3958.581-a. Приступљено 31. 12. 2016. 
  20. ^ Bynum, William (1. 2. 1999). „A History of Molecular Biology”. Nature Medicine (на језику: енглески). 5 (2): 140. ISSN 1078-8956. doi:10.1038/5498. Приступљено 31. 12. 2016. [Претплата неопходна (помоћ)]. 

Литература

Спољашње везе