Cos'è la biologia molecolare?
La biologia molecolare è un campo della biologia che guarda al meccanismo molecolare della vita. Il campo fu fondato all'inizio degli anni '30, sebbene la frase fosse usata solo nel 1938 e il campo non decollò fino alla fine degli anni '50 e all'inizio degli anni '60. Da allora, i progressi nel campo sono stati enormi. Il campo è iniziato con la cristallografia a raggi X di varie importanti molecole biologiche. Ora, i database di cristallografia memorizzano la struttura molecolare di decine di migliaia di queste molecole. Comprendere queste proteine ci aiuta a capire come funziona il corpo e come ripararlo quando si rompe.
La biologia molecolare veramente moderna è emersa con la scoperta della struttura del DNA negli anni '60 e concomitanti progressi nella biochimica e nella genetica. La biologia molecolare è una delle tre scienze biologiche primarie su scala molecolare, le altre sono la biochimica e la genetica. Non esiste una chiara divisione tra i tre, ma hanno domini generali.
In generale, la biochimica esamina la funzione delle proteine all'interno del corpo, la genetica esamina come i geni vengono ereditati e propagati e la biologia molecolare esamina il processo di replicazione, trascrizione e traduzione dei geni. La biologia molecolare presenta alcune somiglianze superficiali con l'informatica, poiché i geni possono essere considerati un codice discreto, sebbene le proteine per cui codificano e le loro successive interazioni possono essere altamente non lineari.
L'idea più importante nella biologia molecolare è il cosiddetto "dogma centrale" della biologia molecolare, che afferma che il flusso di informazioni negli organismi segue una strada a senso unico: i geni vengono trascritti in RNA e l'RNA viene tradotto in proteine. Sebbene generalmente corretto, il "dogma centrale" non è così assoluto o certo come suggerisce il nome. In alcuni casi, il flusso di informazioni può invertire, poiché l'ambiente proteico può influenzare quali geni sono trascritti in RNA e quale RNA viene tradotto in proteine. Il quadro generale è valido, tuttavia, come se le proteine avessero troppo influenza sui geni che codificano per loro, il corpo sarebbe nel caos.
Una delle aree di ricerca più basilari nella biologia molecolare è l'uso della clonazione di espressioni per vedere quali proteine sono create da quali geni. La clonazione di espressioni implica la clonazione di un segmento di DNA che codifica per una proteina di interesse, attaccando il DNA a un vettore plasmidico, quindi introducendo il vettore su un'altra pianta o animale. Il modo in cui viene espresso il DNA trasferito fornisce preziose informazioni sul suo ruolo nell'organismo. Questo ci consente di imparare cosa fanno i geni. Senza questa conoscenza, gran parte della genetica, come la nostra conoscenza del genoma umano, sarebbe inutile.
Esistono molte altre linee di indagine in biologia molecolare. Il campo è incredibilmente enorme. Le informazioni presentate sopra, tuttavia, servono come introduzione.