THE Молекулярна біологія - одна з галузей біології, присвячена вивченню взаємозв’язків між ДНК і РНК, синтезу білка та генетичних характеристик, що передаються з покоління в покоління.
Більш конкретно, Молекулярна біологія прагне зрозуміти механізми реплікації, транскрипції та трансляції генетичного матеріалу.
Це відносно нова і дуже широка галузь дослідження, яка також охоплює аспекти цитології, хімії, мікробіології, генетики та біохімії.
Історія молекулярної біології
Історія молекулярної біології починається з підозр на наявність певного типу матеріалу, що знаходиться в ядрі клітини.
ти нуклеїнові кислоти були виявлені в 1869 році дослідником Йоганом Фрідріхом Мішером при аналізі ядра білих кров'яних тілець із ранового гною. Однак спочатку їх називали нуклеїнами.
У 1953 році Джеймс Уотсон і Френсіс Крик з'ясували тривимірну структуру молекули ДНК, яка складається з подвійної спіралі нуклеотидів.
Для розробки моделі Уотсон та Крик використали рентгенівські дифракційні зображення, отримані Розалінд Франклін, та аналіз азотистих основ за допомогою хроматографії Ервіна Чаргафа.
У 1958 році дослідники Метью Мезельсон та Франклін Шталь продемонстрували, що ДНК має реплікацію напівконсервативні, тобто новоутворені молекули зберігають один з ланцюгів молекули, який виникло.
З цими відкриттями та вдосконаленням нового обладнання генетичні дослідження просунулися в дослідження генів, на основі тестів на батьківство, генетичних та інфекційних захворювань інші. Всі ці фактори були фундаментальними для зростання області молекулярної біології.
Центральна догма молекулярної біології
Центральна догма молекулярної біології, запропонована Френсісом Криком в 1958 р., Полягає в поясненні того, як передається інформація, що міститься в ДНК. Підсумовуючи, він пояснює, що потік генетичної інформації відбувається в такій послідовності: ДНК → РНК → БІЛКИ.
Це означає, що ДНК сприяє виробленню РНК (транскрипція), яка в свою чергу кодує вироблення білків (трансляція). На момент відкриття вважалося, що цей потік не можна змінити. Сьогодні відомо, що фермент зворотна транскриптаза здатний синтезувати ДНК з РНК.
Дізнайтеся більше, читайте теж:
- ДНК
- РНК
- Білки
- Синтез білка
Методи молекулярної біології
Основними методами, що використовуються в дослідженнях молекулярної біології, є:
- Ланцюгова реакція полімерази (ПЛР): Ця методика використовується для ампліфікації копій ДНК та генерування копій певних послідовностей, що дозволяє, наприклад, аналізувати їх мутації, клонувати та маніпулювати генами.
- Гель-електрофорез: Цей метод використовується для розділення білків та ланцюгів ДНК та РНК через різницю між їх масами.
- Південний пляма: За допомогою аудіорадіографії або автофлюоресценції ця методика дає змогу вказати молекулярну масу та перевірити, чи присутня певна послідовність у ланцюзі ДНК.
- Північний пляма: Цей метод дозволяє аналізувати інформацію, таку як місце розташування та кількість РНК-месенджера, відповідального за передачу інформації ДНК для синтезу білків у клітинах.
- Вестерн-клякса: Цей метод використовується для аналізу білка та поєднує принципи південного плями та північного плями.
Проект «Геном»
Одним із найбільш всеосяжних та амбіційних проектів у молекулярній біології є проект «Геном», метою якого є нанесення на карту генетичного коду різних типів організмів.
З цією метою з 1990-х років між країнами було створено кілька партнерських відносин, завдяки яким завдяки Молекулярній біології та її методам поводження з матеріалом генетично вдалося розкрити особливості та гени, присутні в кожному ланцюжку ДНК та РНК, включаючи: тварин, рослини, гриби, бактерії та вірус.
Одним з найбільш репрезентативних та складних проектів був Проект геному людини. Дослідження тривало сім років, а його остаточні результати були представлені у квітні 2003 року з 99% секвенуванням геному людини та 99,99% точністю.
