Biologie moleculara

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 5 august 2021; verificările necesită 3 modificări .

Biologia moleculară  este un complex de științe biologice care studiază mecanismele de stocare, transmitere și implementare a informațiilor genetice , structura și funcțiile compușilor complexi de înaltă moleculă care alcătuiesc o celulă : biopolimeri neregulați ( proteine ​​și acizi nucleici ) [1] .

Discipline înrudite

Originară ca biochimia acizilor nucleici , biologia moleculară a cunoscut o perioadă de dezvoltare rapidă a propriilor metode de cercetare, care acum diferă de biochimie. Acestea includ, în special, metode de inginerie genetică , clonare , expresie artificială și knockout genetic . Deoarece ADN-ul este purtătorul material al informațiilor genetice , biologia moleculară a devenit mult mai aproape de genetică , iar genetica moleculară s-a format la joncțiune , care este atât o secțiune a geneticii, cât și a biologiei moleculare. La fel cum biologia moleculară folosește pe scară largă virușii ca instrument de cercetare, virologia folosește metodele biologiei moleculare pentru a-și rezolva problemele. Tehnologia informatică este implicată în analiza informației genetice, în legătură cu care au apărut noi domenii ale geneticii moleculare, care sunt uneori considerate discipline speciale: bioinformatica , genomica și proteomica .

Istoricul dezvoltării

Biologia moleculară a apărut istoric ca o ramură a biochimiei. Aprilie 1953 este considerată a fi data nașterii biologiei moleculare , când un articol al lui James D. Watson și Francis Crick a apărut în revista engleză Nature , propunând un model spațial al moleculei de ADN. La baza construcției acestui model a fost lucrarea de analiză a difracției cu raze X , la care au participat și Maurice H. F. Wilkinson și Rosalind Franklin .

Această descoperire fundamentală a fost pregătită printr-o fază lungă de cercetare în genetica și biochimia virusurilor și bacteriilor .

În 1928, Frederick Griffith a arătat pentru prima dată că un extract de bacterii patogene ucise de căldură ar putea transfera trăsătura de patogenitate către bacteriile benigne. Studiul transformării bacteriene a condus în continuare la purificarea agentului bolii, care, contrar așteptărilor, s-a dovedit a fi nu o proteină , ci un acid nucleic . Acidul nucleic în sine nu este periculos, purtând doar genele care determină patogenitatea și alte proprietăți ale microorganismului.

În anii 50 ai secolului XX, s-a demonstrat că bacteriile au un proces sexual primitiv, sunt capabile să schimbe ADN extracromozomial, plasmide . Descoperirea plasmidelor, precum și a transformărilor , au stat la baza tehnologiei plasmidelor comune în biologia moleculară . O altă descoperire importantă pentru metodologie a fost descoperirea la începutul secolului al XX-lea a virusurilor bacteriene, bacteriofage . Fagii pot transfera, de asemenea, material genetic de la o celulă bacteriană la alta. Infecția bacteriilor de către fagi duce la o modificare a compoziției ARN bacterian . Dacă, fără fagi, compoziția ARN-ului este similară cu compoziția ADN-ului bacterian, atunci după infecție, ARN-ul devine mai asemănător cu ADN-ul bacteriofag. Astfel, s-a constatat că structura ARN-ului este determinată de structura ADN-ului. La rândul său, rata sintezei proteinelor în celule depinde de cantitatea de complexe ARN-proteină. Astfel a fost formulată dogma centrală a biologiei moleculare : ADN ↔ ARN → proteină.

Dezvoltarea ulterioară a biologiei moleculare a fost însoțită atât de dezvoltarea metodologiei sale, în special de inventarea unei metode pentru determinarea secvenței de nucleotide a ADN-ului ( W. Gilbert și F. Sanger , Premiul Nobel pentru Chimie în 1980), cât și de noi descoperiri în domeniul cercetării în structura și funcționarea genelor (vezi. Istoria geneticii ). Până la începutul secolului al XXI-lea, s-au obținut date despre structura primară a întregului ADN uman și a unui număr de alte organisme, cele mai importante pentru medicină, agricultură și cercetarea științifică, ceea ce a dus la apariția mai multor domenii noi în biologie: genomica. , bioinformatica etc.

Vezi și

Note

  1. ↑ Belozersky A. N. Biologie moleculară // Cunoașterea continuă. - M .: Educaţie, 1970. - Tiraj 500.000 exemplare. — S. 181

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
 Secțiuni de biologie