เธ อณูชีววิทยา เป็นหนึ่งในสาขาวิชาชีววิทยาที่อุทิศให้กับการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง DNA และ RNA การสังเคราะห์โปรตีน และลักษณะทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่น
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อณูชีววิทยาพยายามที่จะเข้าใจกลไกของการจำลองแบบ การถอดความ และการแปลสารพันธุกรรม
เป็นสาขาวิชาที่ค่อนข้างใหม่และกว้างมาก ซึ่งครอบคลุมแง่มุมต่างๆ ของเซลล์วิทยา เคมี จุลชีววิทยา พันธุศาสตร์ และชีวเคมี
ประวัติอณูชีววิทยา
ประวัติของอณูชีววิทยาเริ่มต้นด้วยความสงสัยของวัสดุบางชนิดที่มีอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์
คุณ กรดนิวคลีอิก ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2412 โดยนักวิจัย Johann Friedrich Miescher เมื่อวิเคราะห์นิวเคลียสของเซลล์เม็ดเลือดขาวจากแผลหนอง อย่างไรก็ตาม ในขั้นต้นเรียกว่านิวเคลียส
ในปีพ.ศ. 2496 เจมส์ วัตสันและฟรานซิส คริก ได้อธิบายโครงสร้างสามมิติของโมเลกุลดีเอ็นเอ ซึ่งประกอบด้วยเกลียวคู่ของนิวคลีโอไทด์
ในการพัฒนาแบบจำลอง วัตสันและคริกใช้ภาพการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่ได้จากโรซาลินด์ แฟรงคลิน และการวิเคราะห์ฐานไนโตรเจนโดยโครมาโตกราฟี Erwin Chargaff
ในปี 1958 นักวิจัย Matthew Meselson และ Franklin Stahl แสดงให้เห็นว่า DNA มีการจำลองแบบ demonstrate กึ่งอนุรักษ์นิยม กล่าวคือ โมเลกุลที่ก่อตัวขึ้นใหม่รักษาสายโซ่หนึ่งของโมเลกุลที่ กำเนิด
ด้วยการค้นพบเหล่านี้และการปรับปรุงอุปกรณ์ใหม่ การศึกษาทางพันธุกรรมจึงก้าวหน้าใน การวิจัยเกี่ยวกับยีน จากการทดสอบความเป็นพ่อ โรคทางพันธุกรรมและโรคติดเชื้อ เป็นต้น คนอื่น ๆ ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการเติบโตของสาขาอณูชีววิทยา
หลักคำสอนของอณูชีววิทยา
หลักคำสอนของอณูชีววิทยาที่เสนอโดยฟรานซิส คริกในปี 2501 ประกอบด้วยการอธิบายว่าข้อมูลที่มีอยู่ในดีเอ็นเอถูกส่งไปอย่างไร โดยสรุป เขาอธิบายว่าการไหลของข้อมูลทางพันธุกรรมเกิดขึ้นในลำดับต่อไปนี้: DNA → RNA → PROTEINS
ซึ่งหมายความว่า DNA ส่งเสริมการผลิต RNA (การถอดความ) ซึ่งจะเข้ารหัสการผลิตโปรตีน (การแปล) ในช่วงเวลาของการค้นพบ เชื่อกันว่ากระแสนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ วันนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าเอนไซม์ การถอดเสียงแบบย้อนกลับ สามารถสังเคราะห์ DNA จาก RNA ได้
เรียนรู้เพิ่มเติมอ่านด้วย:
- ดีเอ็นเอ
- RNA
- โปรตีน
- การสังเคราะห์โปรตีน
เทคนิคอณูชีววิทยา
เทคนิคหลักที่ใช้ในการศึกษาอณูชีววิทยาคือ:
- ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR): เทคนิคนี้ใช้เพื่อขยายสำเนาของ DNA และสร้างสำเนาของลำดับบางอย่าง ซึ่งช่วยให้ ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์การกลายพันธุ์ การโคลน และการจัดการยีน
- เจลอิเล็กโทรโฟรีซิส: วิธีนี้ใช้เพื่อแยกโปรตีนและ DNA และ RNA strands ผ่านความแตกต่างระหว่างมวลของพวกมัน
- ซับใต้: เทคนิคนี้ทำให้สามารถระบุมวลโมเลกุลและตรวจสอบว่ามีลำดับที่แน่นอนในสายดีเอ็นเอหรือไม่: ด้วยวิธีการถ่ายภาพรังสีอัตโนมัติหรือการเรืองแสงอัตโนมัติ
- Northern Blot: เทคนิคนี้ช่วยให้วิเคราะห์ข้อมูลได้ เช่น ตำแหน่งและปริมาณของ Messenger RNA มีหน้าที่ส่งข้อมูล DNA ไปสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์
- Western Blot B: วิธีนี้ใช้สำหรับการวิเคราะห์โปรตีนและรวมหลักการของ Southern Blot และ Northern Blot
โครงการจีโนม
หนึ่งในโครงการที่ครอบคลุมและมีความทะเยอทะยานที่สุดในอณูชีววิทยาคือโครงการจีโนมซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำแผนที่รหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ
ด้วยเหตุนี้ นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ความร่วมมือหลายฝ่ายได้เกิดขึ้นระหว่างประเทศต่างๆ เพื่อให้ผ่านอณูชีววิทยาและเทคนิคการจัดการวัสดุ ทางพันธุกรรม เป็นไปได้ที่จะเปิดเผยลักษณะเฉพาะและยีนที่มีอยู่ใน DNA และ RNA แต่ละสาย ได้แก่ สัตว์ พืช เชื้อรา แบคทีเรียและ ไวรัส.
หนึ่งในโครงการที่เป็นตัวแทนและท้าทายที่สุดคือ โครงการจีโนมมนุษย์. การวิจัยกินเวลาเจ็ดปีและนำเสนอผลสุดท้ายในเดือนเมษายน 2546 โดยมีการจัดลำดับจีโนมมนุษย์ 99% และความแม่นยำ 99.99%
