THE Молекулярная биология является одним из разделов биологии, посвященным изучению взаимоотношений между ДНК и РНК, синтезу белков и генетическим характеристикам, передаваемым из поколения в поколение.
В частности, молекулярная биология стремится понять механизмы репликации, транскрипции и трансляции генетического материала.
Это относительно новая и очень широкая область исследований, которая также охватывает аспекты цитологии, химии, микробиологии, генетики и биохимии.
История молекулярной биологии
История молекулярной биологии начинается с подозрений на наличие какого-то материала в ядре клетки.
Ты нуклеиновые кислоты были обнаружены в 1869 году исследователем Иоганном Фридрихом Мишером при анализе ядра лейкоцитов из гноя в ране. Однако изначально они были названы нуклеинами.
В 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик выяснили трехмерную структуру молекулы ДНК, которая состоит из двойной спирали нуклеотидов.
Для разработки модели Уотсон и Крик использовали изображения дифракции рентгеновских лучей, полученные Розалиндой Франклин, и анализ азотистых оснований с помощью хроматографии Эрвина Чаргаффа.
В 1958 году исследователи Мэтью Мезельсон и Франклин Шталь продемонстрировали, что ДНК имеет репликацию. полуконсервативные, то есть вновь образованные молекулы сохраняют одну из цепей молекулы, которую возник.
Благодаря этим открытиям и усовершенствованию нового оборудования генетические исследования продвинулись вперед в исследования генов, из тестов на отцовство, генетических и инфекционных заболеваний, среди другие. Все эти факторы были фундаментальными для развития области молекулярной биологии.
Центральная догма молекулярной биологии
Центральная догма молекулярной биологии, предложенная Фрэнсисом Криком в 1958 году, состоит в объяснении того, как передается информация, содержащаяся в ДНК. Подводя итог, он объясняет, что поток генетической информации происходит в следующей последовательности: ДНК → РНК → БЕЛКИ.
Это означает, что ДНК способствует производству РНК (транскрипция), которая, в свою очередь, кодирует производство белков (трансляция). Во время открытия считалось, что этот поток нельзя обратить вспять. Сегодня известно, что фермент обратная транскриптаза способен синтезировать ДНК из РНК.
Узнай больше, читай тоже:
- ДНК
- РНК
- Белки
- Синтез белка
Методы молекулярной биологии
Основные методы, используемые в исследованиях молекулярной биологии:
- Полимеразной цепной реакции (ПЦР): Этот метод используется для амплификации копий ДНК и создания копий определенных последовательностей, что позволяет, например, анализировать их мутации, клонировать и манипулировать генами.
- Гель-электрофорез: Этот метод используется для разделения белков и цепей ДНК и РНК посредством разницы в их массах.
- Саузерн Блот: С помощью авторадиографии или автофлуоресценции этот метод позволяет определить молекулярную массу и проверить, присутствует ли определенная последовательность в цепи ДНК.
- Северное пятно: Этот метод позволяет анализировать информацию, такую как расположение и количество информационной РНК, ответственной за отправку информации ДНК для синтеза белков в клетках.
- Вестерн-блот: Этот метод используется для анализа белков и сочетает в себе принципы Саузерн-блоттинга и Нозерн-блоттинга.
Геномный проект
Одним из самых всеобъемлющих и амбициозных проектов в области молекулярной биологии является проект «Геном», целью которого является составление карты генетического кода различных типов организмов.
С этой целью с 1990-х годов между странами возникло несколько партнерских отношений, так что с помощью молекулярной биологии и ее методов обращения с материалами генетический, удалось раскрыть особенности и гены, присутствующие в каждой цепи ДНК и РНК, в том числе: животных, растений, грибов, бактерий и вирус.
Одним из самых представительных и сложных проектов стал Проект "Геном человека". Исследование длилось семь лет, и его окончательные результаты были представлены в апреле 2003 года: 99% генома человека секвенировано с точностью 99,99%.
