Før man overvejer molekylærbiologiens metoder, er det nødvendigt at forstå og indse i det mindste i de mest generelle termer, hvad molekylærbiologi i sig selv er, og hvad den studerer. Og for dette bliver du nødt til at grave endnu dybere og beskæftige dig med det veltalende begreb "genetisk information". Og husk også, hvad en celle, kerne, proteiner og deoxyribonukleinsyre er.
Hvad er hvad eller grundlæggende viden
Alle mennesker, der tog et grundlæggende biologikursus i skolen, burde vide, at kroppen af enhver person og dyr består af organer, muskler og knogler. Og de er dannet af forskellige væv, som igen er dannet af celler.
Skal, cytoplasma, forskellige proteiner og kernen er hovedkomponenterne i den mest almindelige celle. Men informationen om, hvordan proteiner er bygget og fungerer, er placeret i kernen, og for at være mere præcis, i deoxyribonukleinetsyre. Det er i den verdensberømte DNA-streng, at dataene om, hvordan proteiner skal fungere, lagres og lagres. Al videreudvikling af organismen afhænger af den korrekte konstruktion af deoxyribonukleinsyre. Fra biologernes synspunkt er intet vigtigere. Vi kan sige, at en persons hele liv afhænger af en milliard af de mindste ulykker, der kan ændre hans genom.
Molekylærbiologi er præcis det samme og studerer de processer, der forekommer i celler: hvordan data overføres fra deoxyribonukleinsyre til proteiner, hvordan de kommer dertil, hvad er proteinernes hovedfunktioner, hvordan de dannes.
Siden tyverne af det tyvende århundrede har molekylærbiologi været aktivt i udvikling. Verdens førende videnskabsmænd har viet deres liv til studiet af deoxyribonukleinsyre og proteiners funktion. Der er gjort mange forbløffende opdagelser. For eksempel formulerede videnskabsmanden Francis Crick på tærsklen til tresserne det centrale dogme for molekylærbiologi. Essensen af denne lov er, at genetiske data bevæger sig fra deoxyribonukleinsyre til ribonukleinsyre og derfra til protein. Men processen kan ikke gå i den modsatte retning.
Det var først tættere på begyndelsen af det enogtyvende århundrede, at dannelsen af de vigtigste metoder inden for molekylærbiologi begyndte. Takket være dette skete et reelt gennembrud i videnskaben: videnskabsmænd fandt ud af, hvordan og fra hvilken deoxyribonukleinsyre dannes. Biologi og kemi har aldrig været det samme igen.
Molekylærbiologiske metoder
Der er grundlæggendemåder at ændre deoxyribonukleinsyre og ribonukleinsyre på, samt manipulationer med proteiner. Hele pointen med principperne og metoderne for biokemi og molekylærbiologi er at finde ud af noget nyt om DNA og proteiner.
Den første metode. Klip
For første gang indså forskerne fuldt ud, at de kunne ændre strukturen af deoxyribonukleinsyre tilbage i de fjerne halvtredsere af det tyvende århundrede, da de opdagede et meget specielt enzym. Nobelprismodtagerne Smith, Nathans og Arber, som isolerede og brugte dette protein i 1978, kaldte det restriktionsenzymet. Sådan et ret barskt navn blev valgt, fordi dette enzym havde en utrolig evne: det kunne bogstaveligt t alt skære igennem deoxyribonukleinsyre.
Anden metode. Forbind
Ganske ofte bruges molekylærbiologiens metoder ikke alene, men i par med hinanden. De to første metoder fra denne liste kan tjene som eksempel her. Målet for biologiske videnskabsmænd er ikke så meget at isolere deoxyribonukleinsyremolekylet som at skabe et nyt molekyle. Denne mission er uundværlig uden et andet enzym: DNA-ligase. Det er i stand til at forbinde kæder af deoxyribonukleinsyre til hinanden. Desuden kan kæderne tilhøre celler af helt forskellige typer, og det vil ikke påvirke noget.
Tredje metode. Divide
Det sker ofte, at deoxyribonukleinsyremolekyler har forskellige længder. For at dette ikke forstyrrer videnskabsmænds arbejde, er de delte medved hjælp af fænomenet elektroforese. Et deoxyribonukleinsyremolekyle er nedsænket i et bestemt stof, og det er selv nedsænket i et elektrisk felt, under hvilket adskillelse sker.
Den fjerde metode. Genkend essensen
Metoder til biokemi og molekylærbiologi er forskellige. Ofte er deres mål ikke at ændre gener, men at studere dem. For at afsløre essensen af DNA anvendes hybridisering af nukleinsyrer. Selve eksperimentet går sådan her: Først opvarmes deoxyribonukleinsyre. På grund af dette er kæderne afbrudt. Processen skal gentages to gange med to forskellige deoxyribonukleinsyrer. Derefter kombineres de med hinanden, og til sidst afkøles blandingen. Afhængigt af hvor hurtig eller langsom hybridisering finder sted, finder forskerne ud af, hvordan selve deoxyribonukleinsyrekæden er formuleret.
Den femte metode. Klon
Molekylærbiologiske forskningsmetoder er altid indbyrdes forbundne, men især i dette tilfælde, fordi kloning faktisk er en kombination af alle tidligere metoder til at arbejde med gener. Først skal du opdele deoxyribonukleinsyren i dele. Derefter dyrkes bakterier i et reagensglas, og de resulterende kæder formerer sig i dem.
Sjette metode. Definer
Tilbage i 50'erne af det tyvende århundrede fandt en biolog fra Sverige, Per Victor Edman, en metode. Med dens hjælp var det nemt at genkende sekvensen af aminosyrer i et protein uden stor indsats.
Syvendemetode. Rediger
Molekylærbiologiens principper og metoder er hovedsageligt baseret på arbejde med celler. Faktum er, at en videnskabsmand ved hjælp af den såkaldte genpistol kan sprøjte deoxyribonukleinsyre ind i cellerne hos planter, dyr og mennesker. Således ændrer celler sig, får nye kvaliteter og funktioner. Kernen og andre organeller modificeres drastisk gennem dette eksperiment.
Den ottende metode. Udforsk
Gen, som kaldes reportergener, kan knyttes til andre gener og ved hjælp af denne ret simple handling studere, hvad der sker inde i cellerne. Denne metode bruges også til at finde ud af, hvor tydeligt gener er manifesteret i en celle. LacZ-genet spiller norm alt rollen som en reporter.
Niende metode. Opdag
For blandt andre at isolere et bestemt gen introducerer forskere peberrodsperoxidase i cellen. Der kombineres det med et molekyle og transmitterer et stærkt nok signal, der gør det muligt for videnskabsmanden at bestemme cellens kvantitative og kvalitative egenskaber.
Konklusion
I vores tid bevæger videnskaben ekstremt aktivt fremad. Især inden for biologi. Nye funktioner og typer af celler, helt nye metoder inden for molekylærbiologi bliver opdaget. Det er muligt, at fremtiden vil afhænge af disse opdagelser. Og disse opdagelser afhænger til gengæld af moderne metoder inden for molekylærbiologi.
