A Molekuláris biológia a biológia egyik ága, amely a DNS és az RNS, a fehérjeszintézis és a nemzedékről nemzedékre átvitt genetikai jellemzők tanulmányozására irányul.
Pontosabban, a Molekuláris Biológia a genetikai anyag replikációs, transzkripciós és transzlációs mechanizmusainak megértésére törekszik.
Ez egy viszonylag új és nagyon széleskörű tanulmányi terület, amely a citológia, a kémia, a mikrobiológia, a genetika és a biokémia szempontjaira is kiterjed.
A molekuláris biológia története
A molekuláris biológia története a sejtmagban található valamilyen típusú anyag gyanújával kezdődik.
Ön nukleinsavak Johann Friedrich Miescher kutató fedezte fel 1869-ben, amikor elemezte a seb gennyéből származó fehérvérsejtek magját. Eleinte azonban nukleineknek hívták őket.
1953-ban James Watson és Francis Crick tisztázta a DNS-molekula háromdimenziós szerkezetét, amely nukleotidok kettős spiráljából áll.
A modell kidolgozásához Watson és Crick Rosalind Franklin által kapott röntgendiffrakciós képeket és a nitrogénbázisok Erwin Chargaff-kromatográfiás elemzését használta.
1958-ban Matthew Meselson és Franklin Stahl kutatók bebizonyították, hogy a DNS-nek replikációja van félkonzervatív, vagyis az újonnan képződő molekulák konzerválják a molekula egyik láncolatát, amelyet a keletkezett.
Ezekkel a felfedezésekkel és az új berendezések fejlesztésével a genetikai vizsgálatok előrehaladtak gének kutatása, többek között apasági tesztek, genetikai és fertőző betegségek mások. Mindezek a tényezők alapvető szerepet játszottak a molekuláris biológia területének növekedésében.
A molekuláris biológia központi dogmája
A molekuláris biológia központi dogmája, amelyet Francis Crick javasolt 1958-ban, annak magyarázatában áll, hogy miként továbbítják a DNS-ben található információkat. Összefoglalva elmondja, hogy a genetikai információ áramlása a következő sorrendben történik: DNS → RNS → FEHÉRJE.
Ez azt jelenti, hogy a DNS elősegíti az RNS termelését (transzkripció), amely viszont a fehérjék termelését kódolja (Transláció). A felfedezéskor azt hitték, hogy ezt az áramlást nem lehet megfordítani. Ma már ismert, hogy az enzim reverz transzkriptáz képes RNS-ből DNS-t szintetizálni.
Tudjon meg többet, olvassa el:
- DNS
- RNS
- Fehérjék
- Protein szintézis
Molekuláris biológiai technikák
A molekuláris biológiai vizsgálatokban alkalmazott fő technikák a következők:
- Polimeráz láncreakció (PCR): Ezt a technikát használják a DNS-másolatok amplifikálására és bizonyos szekvenciák másolatainak előállítására, ami lehetővé teszi például mutációik elemzését, klónozását és gének manipulálását.
- Gélelektroforézis: Ezt a módszert a fehérjék, valamint a DNS és RNS szálak elválasztására használják, a tömegük közötti különbségen keresztül.
- Southern Blot: Autoradiográfiával vagy autofluoreszcenciával ez a technika lehetővé teszi a molekulatömeg meghatározását és annak ellenőrzését, hogy egy bizonyos szekvencia van-e jelen a DNS-szálban.
- Northern Blot: Ez a technika lehetővé teszi olyan információk elemzését, mint például a messenger RNS helye és mennyisége, amelyek felelősek a DNS-információk elküldéséért a fehérjék szintézisében a sejtekben.
- Western Blot: Ezt a módszert használják fehérjeelemzésre, és ötvözi a Southern Blot és az Northern Blot alapelveit.
Genom projekt
A molekuláris biológia egyik legátfogóbb és legambiciózusabb projektje a Genom Projekt, amelynek célja a különböző típusú organizmusok genetikai kódjának feltérképezése.
Ennek érdekében az 1990-es évek óta számos partnerség alakult ki az országok között, így a molekuláris biológia és annak anyagmozgatási technikái révén genetikai szempontból lehetséges volt feltárni a DNS és az RNS egyes szálainak jelen lévő sajátosságait és génjeit, beleértve: állatokat, növényeket, gombákat, baktériumokat vírus.
Az egyik legreprezentatívabb és legnagyobb kihívást jelentő projekt a Emberi Genom Projekt. A kutatás hét évig tartott, a végeredményeket 2003 áprilisában mutatták be, az emberi genom 99% -át szekvenálták és 99,99% -os pontossággal.
