Молекуларна биологија

Из Википедије, слободне енциклопедије

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, и синтезе проетина.

Дефиниција молекуларне биологије[уреди]

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:

  • Биохемија је наука која проучава хемијске супстанце и хемијске реакције које се одигравају у живим организмима.
  • Генетика је наука која проучава генетску разноликост као и ефекат који она може да има на организам.
Ћелијска деоба и дељење генетског материјала.
  • Молекуларна биологија је наука која проучава на молекуларном нивоу процесе репликације, транскрипције и транслације генетског материјала. Иако је следеће схватање молекуларне биологије веома упроштено, оно је тачно и може служити као почетак за разумевање молекуларне биологије - догма молекуларне биологије је репликација ДНК молекула, његова транскрипција у РНК молекул и као такав његова транслација у протеин.

ДНКРНКСинтеза протеина

Великим делом, молекуларна биологија је квантитативна наука, и у последњих неколико година молекуларна биологија се преклапала са информатиком у биоинформатици и статистичкој биологији. Почетком 2000-те године, проучавање структуре и функције гена, интензивно је почела да се бави подгрупа молекуларне биологије молекуларна генетика.

Технике молекуларне биологије[уреди]

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.

  • 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 и до милион пута. 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.

  • Анализирање ДНК резултата

Главни чланак: ДНК анализа

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

  • 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

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.

  • AFLP

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.

  • RFLP
  • Northern Blot
  • Western Blot

Историја[уреди]

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 Рокафелер Фондације. Вивер је веровао да је биологија у то време била на путу значајних промена и напредака, као што су рентгенска кристалографија. Због овог његовог веровања пуно новца из Рокафелер финдације (видети Рокафелер Фондација) је утрошено на биологију и сродне јој науке.

Литература[уреди]

  • Keith Roberts, Martin Raff, Bruce Alberts, Peter Walter, Julian Lewis and Alexander Johnson, Molecular Биологија ћелије Biology of the Cell, Четврто издање, Routledge, March, 2002, 1616 страна, ISBN 0-8153-3218-1
  • Solomons et al., Органска Хемија, 1995, Пето издање, ISBN 0-471-54741-7

Познати молекуларни биолози[уреди]

Спољашње везе[уреди]