Co to jest biologia molekularna?

Biologia molekularna jest dziedziną biologii, która przygląda się cząsteczkowej maszynie życia.Pole zostało założone na początku lat 30. XX wieku, chociaż wyrażenie to zostało użyte dopiero w 1938 roku, a pole nie wystartowało do końca lat 50. i wczesnych 60.Od tego czasu postęp w terenie był ogromny.Pole rozpoczęło się od krystalografii rentgenowskiej różnych ważnych cząsteczek biologicznych.Teraz bazy danych krystalograficznych przechowują strukturę molekularną dziesiątek tysięcy tych cząsteczek.Zrozumienie tych białek pomaga nam zrozumieć, jak działa ciało i jak je naprawić, gdy się rozkłada.

Pojawiła się prawdziwie nowoczesna biologia molekularna wraz z odkryciem struktury DNA w latach 60. XX wieku i równoczesnym postępem w biochemii i genetyce.Biologia molekularna jest jedną z trzech pierwotnych nauk biologicznych w skali molekularnej, pozostałe to biochemia i genetyka.Nie ma wyraźnego podziału między tymi trzema, ale mają one ogólne domeny.

Ogólnie rzecz biorąc, biochemia analizuje funkcję białek w ciele, genetyka analizuje, w jaki sposób geny są dziedziczone i propagowane, a biologia molekularna analizuje proces replikacji, transkrypcji i tłumaczenia genów.Biologia molekularna ma pewne podobieństwa powierzchniowe z informatyką, ponieważ geny można postrzegać jako dyskretny kod, chociaż białka, dla których kodują, a ich kolejne interakcje mogą być wysoce nieliniowe.

Najważniejszą ideą w biologii molekularnej jest tak zwanaCentralny dogmat biologii molekularnej, który stwierdza, że przepływ informacji w organizmach podąża ulicą jednokierunkową-geny są transkrybowane do RNA, a RNA jest tłumaczone na białka.Choć ogólnie poprawne, centralny dogmat nie jest tak bezwzględny ani pewny, jak sugeruje jego nazwa.W niektórych przypadkach przepływ informacji może się odwrócić, ponieważ środowisko białka może wpływać na to, które geny są transkrybowane do RNA i które RNA jest tłumaczone na białka.Szeroki obraz ma jednak, jakby białka miały zbyt duży wpływ na kodujące dla nich geny, ciało było w chaosie.

Jednym z najbardziej podstawowych obszarów badań w biologii molekularnej jest zastosowanie klonowania ekspresjiAby zobaczyć, które białka są tworzone, przez jakie geny.Klonowanie ekspresji polega na klonowaniu segmentu DNA kodującego białko będącego przedmiotem zainteresowania, przymocowania DNA do wektora plazmidu, a następnie wprowadzenie wektora do innej rośliny lub zwierzęcia.Sposób wyrażania przeniesionego DNA zapewnia cenny wgląd w jego rolę w organizmie.To pozwala nam dowiedzieć się, co robią geny.Bez tej wiedzy większość genetyki, takiej jak nasza wiedza na temat ludzkiego genomu, byłaby bezużyteczna.

Istnieje wiele innych badań w biologii molekularnej.Pole jest zadziwiająco ogromne.Informacje przedstawione powyżej służą jednak jako wprowadzenie.