DE Molekylbiologi er en av grenene av biologi dedikert til studiet av sammenhengen mellom DNA og RNA, proteinsyntese og de genetiske egenskapene som overføres fra generasjon til generasjon.
Mer spesifikt søker Molecular Biology å forstå mekanismene for replikasjon, transkripsjon og oversettelse av genetisk materiale.
Det er et relativt nytt og veldig bredt fagfelt, som også dekker aspekter av cytologi, kjemi, mikrobiologi, genetikk og biokjemi.
Molekylærbiologisk historie
Historien om molekylærbiologi begynner med mistanke om en eller annen type materiale som er tilstede i cellekjernen.
Du nukleinsyrer ble oppdaget i 1869, av forskeren Johann Friedrich Miescher da han analyserte kjernen av hvite blodlegemer fra sårpus. Imidlertid ble de opprinnelig kalt nukleiner.
I 1953 belyste James Watson og Francis Crick den tredimensjonale strukturen til DNA-molekylet, som består av en dobbel helix av nukleotider.
For å utvikle modellen brukte Watson og Crick røntgendiffraksjonsbilder oppnådd av Rosalind Franklin og analysen av nitrogenholdige baser ved Erwin Chargaff-kromatografi.
I 1958 demonstrerte forskerne Matthew Meselson og Franklin Stahl at DNA har replikasjon semi-konservative, det vil si at de nylig dannede molekylene konserverer en av kjedene til molekylet som stammer fra.
Med disse oppdagelsene og forbedringen av nytt utstyr, avanserte genetiske studier i forskning på gener, fra farskapstester, genetiske og smittsomme sykdommer, blant andre. Alle disse faktorene var grunnleggende for veksten i området Molekylærbiologi.
Sentral dogme av molekylærbiologi
Den sentrale dogmen i molekylærbiologi, foreslått av Francis Crick i 1958, består i å forklare hvordan informasjonen i DNA overføres. Oppsummert forklarer han at strømmen av genetisk informasjon skjer i følgende sekvens: DNA → RNA → PROTEINER.
Dette betyr at DNA fremmer produksjonen av RNA (Transkripsjon), som igjen koder for produksjonen av proteiner (Translation). På oppdagelsestidspunktet ble det antatt at denne strømmen ikke kunne reverseres. I dag er det kjent at enzymet omvendt transkriptase er i stand til å syntetisere DNA fra RNA.
Lær mer, les også:
- DNA
- RNA
- Proteiner
- Protein syntese
Molekylærbiologiske teknikker
De viktigste teknikkene som brukes i molekylærbiologistudier er:
- Polymerase kjedereaksjon (PCR): Denne teknikken brukes til å amplifisere DNA-kopier og generere kopier av visse sekvenser, noe som gjør det mulig for eksempel å analysere mutasjonene deres, klone og manipulere gener.
- Gelelektroforese: Denne metoden brukes til å skille proteiner og DNA- og RNA-tråder, gjennom forskjellen mellom massene deres.
- Southern Blot: Gjennom autoradiografi eller autofluorescens gjør denne teknikken det mulig å spesifisere molekylmassen og verifisere om en viss sekvens er til stede i en DNA-streng.
- Northern Blot: Denne teknikken gjør det mulig å analysere informasjon, for eksempel plasseringen og mengden av messenger RNA, som er ansvarlig for å sende DNA-informasjon til syntesen av proteiner i celler.
- Western Blot: Denne metoden brukes til proteinanalyse og kombinerer prinsippene for Southern Blot og Northern Blot.
Genomprosjekt
Et av de mest omfattende og ambisiøse prosjektene i molekylærbiologi er genomprosjektet, som tar sikte på å kartlegge den genetiske koden til forskjellige typer organismer.
Siden 1990-tallet har det oppstått flere partnerskap mellom land slik at gjennom molekylærbiologi og dets materialhåndteringsteknikker genetisk, var det mulig å avdekke særegenheter og gener som er tilstede i hver streng av DNA og RNA, inkludert: dyr, planter, sopp, bakterier og virus.
Et av de mest representative og utfordrende prosjektene var Human Genome Project. Forskningen varte i syv år, og de endelige resultatene ble presentert i april 2003, med 99% av det menneskelige genomet sekvensert og 99,99% nøyaktighet.
