Co je molekulární biologie?

Molekulární biologie je pole biologie, které se dívá na molekulární aparát života. Pole bylo založeno na počátku třicátých let, ačkoli fráze byla použita pouze v roce 1938 a pole se vzlétlo až na konci 50. a na začátku 60. let. Od té doby byl pokrok v této oblasti obrovský. Pole začalo rentgenovou krystalografií různých důležitých biologických molekul. Nyní krystalografické databáze ukládají molekulární strukturu desítek tisíc těchto molekul. Porozumění těmto proteinům nám pomáhá pochopit, jak tělo funguje a jak jej opravit, když se rozpadá.

Skutečně moderní molekulární biologie se objevila s odhalením struktury DNA v 60. letech a současným pokrokem v biochemii a genetice. Molekulární biologie je jednou ze tří primárních biologických věd v molekulárním měřítku, ostatní biochemie a genetika. Mezi těmito třemi není jasné rozdělení, ale mají obecné domény.

Obecně řečeno, biochemie zkoumá funkci proteinů v těle, genetika zkoumá, jak jsou geny zděděny a množeny, a molekulární biologie zkoumá proces replikace, transkripce a translace genů. Molekulární biologie má určité povrchové podobnosti s počítačovou vědou, protože na geny lze pohlížet jako na diskrétní kód, i když proteiny, pro které kódují, a jejich následné interakce mohou být vysoce nelineární.

Nejdůležitější myšlenkou v molekulární biologii je tzv. „Centrální dogma“ molekulární biologie, která uvádí, že informační tok v organismech následuje jednosměrnou ulici - geny se přepisují do RNA a RNA se převádí na proteiny. Ačkoli obecně správný, “centrální dogma” není jak absolutní nebo jistý jak jeho jméno napovídá. V některých případech se tok informací může obrátit, protože proteinové prostředí může ovlivnit, které geny jsou transkribovány do RNA a která RNA je převedena na proteiny. Široký obraz však drží, jako kdyby proteiny měly příliš velký vliv na geny, které je kódují, tělo by bylo v chaosu.

Jednou z nejzákladnějších oblastí výzkumu v molekulární biologii je použití klonování exprese, aby se zjistilo, které proteiny jsou vytvořeny tím, které geny. Klonování exprese zahrnuje klonování segmentu DNA kódujícího požadovaný protein, připojení DNA k plasmidovému vektoru a potom zavedení vektoru do jiné rostliny nebo zvířete. Způsob, jakým je přenesená DNA exprimována, poskytuje cenné poznatky o její roli v organismu. To nám umožňuje zjistit, co dělají geny. Bez tohoto poznání by mnoho genetiky, jako je naše znalost lidského genomu, bylo k ničemu.

V molekulární biologii existuje mnoho dalších linií výzkumu. Pole je neuvěřitelně velké. Informace uvedené výše však slouží jako úvod.