ТХЕ Молекуларна биологија је једна од грана Биологије посвећена проучавању односа између ДНК и РНК, синтезе протеина и генетских карактеристика које се преносе са генерације на генерацију.
Прецизније, Молекуларна биологија настоји да разуме механизме репликације, транскрипције и транслације генетског материјала.
То је релативно ново и врло широко поље проучавања, које такође обухвата аспекте цитологије, хемије, микробиологије, генетике и биохемије.
Историја молекуларне биологије
Историја молекуларне биологије започиње сумњом на неку врсту материјала присутног у ћелијском језгру.
ти нуклеинске киселине открили су 1869. године истраживач Јоханн Фриедрицх Миесцхер приликом анализе језгра белих крвних зрнаца из гноја из ране. Међутим, у почетку су се звали нуклеини.
Џејмс Вотсон и Френсис Крик су 1953. године разјаснили тродимензионалну структуру молекула ДНК која се састоји од двоструке завојнице нуклеотида.
Да би развили модел, Ватсон и Црицк су користили рендгенске дифракционе слике добијене од Росалинд Франклин и анализу азотних база помоћу хроматографије Ервин Цхаргафф.
1958. истраживачи Маттхев Меселсон и Франклин Стахл показали су да ДНК има репликацију полуконзервативни, односно новонастали молекули чувају један од ланаца молекула који настао.
Са овим открићима и побољшањем нове опреме, генетске студије су напредовале у истраживање гена, из тестова очинства, генетских и заразних болести, међу други. Сви ови фактори били су основни за раст подручја молекуларне биологије.
Централна догма молекуларне биологије
Централна догма о молекуларној биологији, коју је предложио Францис Црицк 1958. године, састоји се у објашњавању како се преносе информације садржане у ДНК. Укратко, он објашњава да се проток генетских информација одвија у следећем низу: ДНК → РНК → ПРОТЕИНИ.
То значи да ДНК промовише производњу РНК (транскрипција), која заузврат кодира производњу протеина (превод). У време открића веровало се да се овај ток не може преокренути. Данас је познато да ензим реверзне транскриптазе способан је да синтетише ДНК из РНК.
Сазнајте више, прочитајте и ви:
- ДНК
- РНК
- Протеини
- Синтезу протеина
Технике молекуларне биологије
Главне технике које се користе у студијама молекуларне биологије су:
- Полимеразе Ланчана реакција (ПЦР): Ова техника се користи за појачавање ДНК копија и генерисање копија одређених секвенци, што омогућава, на пример, анализу њихових мутација, клонирање и манипулисање генима.
- Гел електрофореза: Ова метода се користи за раздвајање протеина и ДНК и РНК ланаца, кроз разлику између њихових маса.
- Соутхерн Блот: Кроз ауторадиографију или аутофлуоресценцију, ова техника омогућава одређивање молекуларне масе и проверу да ли је одређена секвенца присутна у ланцу ДНК.
- Нортхерн Блот: Ова техника омогућава анализу информација, као што су локација и количина мессенгер РНА, одговорне за слање ДНК информација за синтезу протеина у ћелијама.
- Вестерн Блот: Ова метода се користи за анализу протеина и комбинује принципе Соутхерн Блот-а и Нортхерн Блот-а.
Пројекат генома
Један од најопсежнијих и најамбициознијих пројеката у молекуларној биологији је пројекат Геноме, који има за циљ мапирање генетског кода различитих врста организама.
У том циљу, од деведесетих година, неколико земаља је успоставило партнерства тако да су кроз Молекуларну биологију и њене технике руковања материјалом генетски, било је могуће открити особености и гене присутне у сваком ланцу ДНК и РНК, укључујући: животиње, биљке, гљиве, бактерије и вирус.
Један од најрепрезентативнијих и најизазовнијих пројеката био је Пројекат људског генома. Истраживање је трајало седам година, а коначни резултати су представљени у априлу 2003. године, са 99% секвенцираног људског генома и 99,99% тачности.
