DE Molekylärbiologi är en av de grenar av biologi som är dedikerade till studier av sambandet mellan DNA och RNA, proteinsyntes och de genetiska egenskaper som överförs från generation till generation.
Mer specifikt försöker molekylärbiologi att förstå mekanismerna för replikering, transkription och translation av genetiskt material.
Det är ett relativt nytt och mycket brett studieområde som också täcker aspekter av cytologi, kemi, mikrobiologi, genetik och biokemi.
Molekylärbiologisk historia
Molekylärbiologins historia börjar med misstanken om någon typ av material som finns i cellkärnan.
Du nukleinsyror upptäcktes 1869 av forskaren Johann Friedrich Miescher vid analys av kärnan i vita blodkroppar från sårpus. Men de kallades ursprungligen nukleiner.
1953 belyste James Watson och Francis Crick den tredimensionella strukturen i DNA-molekylen, som består av en dubbel helix av nukleotider.
För att utveckla modellen använde Watson och Crick röntgendiffraktionsbilder erhållna av Rosalind Franklin och analys av kvävebaser med Erwin Chargaff-kromatografi.
1958 demonstrerade forskarna Matthew Meselson och Franklin Stahl att DNA har replikering halvkonservativ, det vill säga de nybildade molekylerna konserverar en av kedjorna i molekylen som härstammar.
Med dessa upptäckter och förbättringen av ny utrustning avancerade genetiska studier in forskning om gener, från faderskapstest, genetiska och infektionssjukdomar, bland andra. Alla dessa faktorer var grundläggande för tillväxten av området molekylärbiologi.
Central dogma av molekylärbiologi
Den centrala dogmen inom molekylärbiologi, som föreslogs av Francis Crick 1958, består i att förklara hur informationen i DNA överförs. Sammanfattningsvis förklarar han att flödet av genetisk information sker i följande sekvens: DNA → RNA → PROTEINS.
Detta innebär att DNA främjar produktionen av RNA (Transkription), vilket i sin tur kodar för produktionen av proteiner (översättning). Vid tidpunkten för upptäckten trodde man att detta flöde inte kunde vändas. Idag är det känt att enzymet Omvänt transkriptas kan syntetisera DNA från RNA.
Läs mer, läs också:
- DNA
- RNA
- Proteiner
- Proteinsyntes
Molekylärbiologiska tekniker
De viktigaste teknikerna som används i molekylärbiologistudier är:
- Polymeraskedjereaktion (PCR): Denna teknik används för att förstärka DNA-kopior och generera kopior av vissa sekvenser, vilket gör det möjligt att till exempel analysera deras mutationer, klona och manipulera gener.
- Gelelektrofores: Denna metod används för att separera proteiner och DNA- och RNA-strängar genom skillnaden mellan deras massor.
- Southern Blot: Genom autoradiografi eller autofluorescens gör denna teknik det möjligt att specificera molekylmassan och verifiera om en viss sekvens finns i en DNA-sträng.
- Northern Blot: Denna teknik gör det möjligt att analysera information, såsom lokalisering och kvantitet av messenger RNA, som ansvarar för att skicka DNA-information till syntesen av proteiner i celler.
- Western Blot: Denna metod används för proteinanalys och kombinerar principerna för Southern Blot och Northern Blot.
Genomprojekt
Ett av de mest omfattande och ambitiösa projekten inom molekylärbiologi är genomprojektet, som syftar till att kartlägga den genetiska koden för olika typer av organismer.
Sedan 1990-talet har flera partnerskap uppstått mellan länder så att genom molekylärbiologi och dess materialhanteringstekniker genetiskt, var det möjligt att avslöja de särdrag och gener som finns i varje DNA-sträng, inklusive: djur, växter, svampar, bakterier och virus.
Ett av de mest representativa och utmanande projekten var Human Genome Project. Forskningen varade i sju år och dess slutresultat presenterades i april 2003, med 99% av det mänskliga genomet sekvenserat och 99,99% noggrannhet.
