Was ist molekulare Biologie?
Molekularbiologie ist ein Bereich der Biologie, das sich mit den molekularen Lebensmaschinen befasst. Das Feld wurde in den frühen 1930er Jahren gegründet, obwohl der Satz erst 1938 verwendet wurde und das Feld erst in den späten 50ern und frühen 60ern startete. Seitdem war der Fortschritt auf diesem Gebiet massiv. Das Feld begann mit der Röntgenkristallographie verschiedener wichtiger biologischer Moleküle. Jetzt speichern Kristallographiedatenbanken die molekulare Struktur von Zehntausenden dieser Moleküle. Das Verständnis dieser Proteine hilft uns, zu verstehen, wie der Körper arbeitet und wie er es repariert, wenn er zusammenbricht.
Wirklich moderne molekulare Biologie entstand mit der Aufdeckung der DNA -Struktur in den 1960er Jahren und gleichzeitigen Fortschritten in Biochemie und Genetik. Die Molekularbiologie ist eine von drei primären biologischen Wissenschaften im molekularen Maßstab, die andere Biochemie und Genetik sind. Es gibt keine klare Trennung zwischen den drei, aber sie haben allgemeine Bereiche.
im Großen und Ganzen, BiochemieBetrachtet man die Funktion von Proteinen im Körper, Genetik untersucht, wie Gene vererbt und vermehrt werden, und die molekulare Biologie befasst sich mit dem Prozess der Replikation, Transkription und Translation von Genen. Die molekulare Biologie hat einige Oberflächenähnlichkeiten mit der Informatik, da Gene als diskrete Code betrachtet werden können, obwohl die Proteine, für die sie codern, und ihre nachfolgenden Wechselwirkungen hoch nichtlinear sein können.
Die wichtigste Idee in der molekularen Biologie ist das sogenannte "zentrale Dogma" der molekularen Biologie, in dem der Informationsfluss in Organismen einer Einwegstraße folgt-Gene werden in RNA transkribiert und RNA werden in Proteine übersetzt. Obwohl im Allgemeinen korrekt, ist das "zentrale Dogma" nicht so absolut oder sicher, wie der Name impliziert. In einigen Fällen kann der Informationsfluss umkehren, da die Proteinumgebung die Gene beeinflussen kann, die in RNA transkribiert werden und welche RNAwird in Proteine übersetzt. Das breite Bild gilt jedoch, als hätten Proteine einen zu großen Einfluss auf die Gene, die für sie kodieren, der Körper wäre im Chaos.
Einer der grundlegendsten Untersuchungsbereiche in der Molekularbiologie ist die Verwendung des Expressionsklonierens, um festzustellen, welche Proteine erzeugt werden, durch welche Gene. Die Expressionsklonierung beinhaltet das Klonieren eines DNA -Segments, das für ein interessierendes Protein kodiert, die DNA an einen Plasmidvektor findet und dann den Vektor an eine andere Pflanze oder ein anderes Tier einführt. Die Art und Weise, wie die übertragene DNA exprimiert wird, liefert wertvolle Einblicke in ihre Rolle im Organismus. Dies ermöglicht es uns zu lernen, was Gene tun. Ohne dieses Wissen wäre ein Großteil der Genetik, wie unser Wissen über das menschliche Genom, nutzlos.
Es gibt viele andere Untersuchungslinien in der molekularen Biologie. Das Feld ist umwerfend riesig. Die oben dargestellten Informationen dienen jedoch als Einführung.