Bago isaalang-alang ang mga pamamaraan ng molecular biology, kailangang maunawaan at mapagtanto kahit man lang sa pinaka-pangkalahatang termino kung ano ang molecular biology mismo at kung ano ang pinag-aaralan nito. At para dito kailangan mong maghukay ng mas malalim at harapin ang euphonious na konsepto ng "genetic information". At tandaan din kung ano ang isang cell, nucleus, mga protina at deoxyribonucleic acid.
Ano ang ano, o pangunahing kaalaman
Lahat ng taong kumuha ng basic biology course sa paaralan ay dapat malaman na ang katawan ng bawat tao at hayop ay binubuo ng mga organo, kalamnan at buto. At ang mga iyon ay nabuo mula sa iba't ibang mga tissue, na kung saan ay nabuo mula sa mga cell.
Shell, cytoplasm, iba't ibang protina at nucleus ang mga pangunahing bahagi ng pinakakaraniwang cell. Ngunit ang impormasyon tungkol sa kung paano binuo at gumagana ang mga protina ay matatagpuan sa nucleus, at upang maging mas tumpak, sa deoxyribonucleicacid. Nasa sikat na mundo na DNA strand na ang data kung paano dapat gumana ang mga protina ay iniimbak at iniimbak. Ang lahat ng karagdagang pag-unlad ng organismo ay nakasalalay sa tamang pagtatayo ng deoxyribonucleic acid. Mula sa pananaw ng mga biologist, wala nang mas mahalaga. Masasabi nating ang buong buhay ng isang tao ay nakasalalay sa isang bilyon sa pinakamaliit na aksidente na maaaring magpabago sa kanyang genome.
Molecular biology ay pareho lang at pinag-aaralan ang mga prosesong nagaganap sa mga cell: kung paano inililipat ang data mula sa deoxyribonucleic acid patungo sa mga protina, kung paano sila unang nakarating doon, ano ang mga pangunahing function ng mga protina, kung paano sila nabuo.
Mula noong twenties ng ikadalawampu siglo, ang molecular biology ay aktibong umuunlad. Inialay ng mga nangungunang siyentipiko sa mundo ang kanilang buhay sa pag-aaral ng deoxyribonucleic acid at ang mga gawain ng mga protina. Maraming mga nakakabighaning pagtuklas ang nagawa. Halimbawa, ang siyentipiko na si Francis Crick noong bisperas ng mga ikaanimnapung taon ay bumalangkas ng Central Dogma ng molecular biology. Ang kakanyahan ng batas na ito ay ang genetic data ay gumagalaw mula sa deoxyribonucleic acid patungo sa ribonucleic acid, at mula doon sa protina. Ngunit ang proseso ay hindi maaaring pumunta sa kabilang direksyon.
Malapit lamang sa simula ng ikadalawampu't isang siglo na nagsimula ang pagbuo ng mga pangunahing pamamaraan ng molecular biology. Salamat dito, isang tunay na tagumpay ang naganap sa agham: nalaman ng mga siyentipiko kung paano at mula sa kung ano ang nabuong deoxyribonucleic acid. Hindi na naging pareho ang biology at chemistry.
Molecular biology method
May mga basicmga paraan upang baguhin ang mga deoxyribonucleic at ribonucleic acid, pati na rin ang mga manipulasyon sa mga protina. Ang buong punto ng mga prinsipyo at pamamaraan ng biochemistry at molecular biology ay ang paghahanap ng bago tungkol sa DNA at mga protina.
Ang unang paraan. Gupitin
Sa unang pagkakataon, ganap na napagtanto ng mga siyentipiko na maaari nilang baguhin ang istraktura ng deoxyribonucleic acid pabalik sa malayong limampu ng ikadalawampu siglo, nang matuklasan nila ang isang napakaespesyal na enzyme. Binansagan itong restriction enzyme ng mga nagwagi ng Nobel na sina Smith, Nathans at Arber, na naghiwalay at gumamit ng protinang ito noong 1978. Ang ganitong medyo malupit na pangalan ay pinili dahil ang enzyme na ito ay may hindi kapani-paniwalang kakayahan: maaari itong literal na maputol sa pamamagitan ng deoxyribonucleic acid.
Ikalawang paraan. Kumonekta
Madalas, ang mga pamamaraan ng molecular biology ay hindi ginagamit nang nag-iisa, ngunit pares sa isa't isa. Ang unang dalawang pamamaraan mula sa listahang ito ay maaaring magsilbi bilang isang halimbawa dito. Ang layunin ng mga biological scientist ay hindi gaanong ihiwalay ang molekula ng deoxyribonucleic acid kundi ang lumikha ng isang bagong molekula. Ang misyon na ito ay kailangang-kailangan nang walang isa pang enzyme: DNA ligase. Nagagawa nitong ikonekta ang mga kadena ng deoxyribonucleic acid sa isa't isa. Bukod dito, ang mga chain ay maaaring kabilang sa mga cell na may ganap na magkakaibang uri, at hindi ito makakaapekto sa anuman.
Ikatlong paraan. Hatiin
Madalas na nangyayari na ang mga molekula ng deoxyribonucleic acid ay may iba't ibang haba. Upang hindi ito makagambala sa gawain ng mga siyentipiko, hinati sila sagamit ang phenomenon ng electrophoresis. Ang isang molekula ng deoxyribonucleic acid ay inilulubog sa isang partikular na substansiya, at ito mismo ay inilulubog sa isang electric field, sa ilalim ng impluwensya kung saan nangyayari ang paghihiwalay.
Ang ikaapat na paraan. Kilalanin ang kakanyahan
Magkaiba ang mga pamamaraan ng biochemistry at molecular biology. Kadalasan ang kanilang layunin ay hindi baguhin ang mga gene, ngunit pag-aralan ang mga ito. Upang maihayag ang kakanyahan ng DNA, ginagamit ang hybridization ng mga nucleic acid. Ang eksperimento mismo ay ganito: una, ang deoxyribonucleic acid ay pinainit. Dahil dito, ang mga kadena ay hindi nakakonekta. Ang proseso ay dapat na ulitin ng dalawang beses na may dalawang magkaibang deoxyribonucleic acid. Pagkatapos ay pinagsama sila sa bawat isa, at sa wakas ang pinaghalong ay pinalamig. Depende sa kung gaano kabilis o kabagal ang hybridization, nalaman ng mga siyentipiko kung paano nabuo ang mismong deoxyribonucleic acid chain.
Ang ikalimang paraan. I-clone
Ang mga pamamaraan ng pagsasaliksik sa molekular biology ay palaging magkakaugnay, ngunit lalo na sa kasong ito, dahil sa katunayan ang pag-clone ay isang kumbinasyon ng lahat ng nakaraang pamamaraan ng pagtatrabaho sa mga gene. Una, kailangan mong hatiin ang deoxyribonucleic acid sa mga bahagi. Susunod, lumaki ang bacteria sa isang test tube, at ang mga nagreresultang chain ay dumami sa kanila.
Ika-anim na paraan. Tukuyin ang
Noong limampu ng ikadalawampu siglo, isang biologist mula sa Sweden, si Per Victor Edman, ang nakaisip ng isang pamamaraan. Sa tulong nito, naging madaling makilala ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang protina nang walang labis na pagsisikap.
Ikapitoparaan. Baguhin
Ang mga prinsipyo at pamamaraan ng molecular biology ay pangunahing nakabatay sa pagtatrabaho sa mga cell. Ang katotohanan ay sa tulong ng tinatawag na gene gun, ang isang siyentipiko ay maaaring mag-iniksyon ng deoxyribonucleic acid sa mga selula ng mga halaman, hayop at tao. Kaya, nagbabago ang mga selula, nakakakuha ng mga bagong katangian at pag-andar. Ang nucleus at iba pang organelles ay lubhang nabago sa pamamagitan ng eksperimentong ito.
Ang ikawalong paraan. I-explore ang
Ang Genes, na tinatawag na reporter genes, ay maaaring ikabit sa ibang mga gene at sa tulong ng medyo simpleng pagkilos na ito, para pag-aralan kung ano ang nangyayari sa loob ng mga cell. Gayundin, ang pamamaraang ito ay ginagamit upang malaman kung gaano kalinaw ang mga gene na ipinakita sa isang cell. Karaniwang gumaganap ang LacZ gene bilang isang reporter.
Ikasiyam na paraan. Discover
Upang maihiwalay ang isang partikular na gene bukod sa iba pa, ipinapasok ng mga siyentipiko ang malunggay na peroxidase sa cell. Doon ito ay pinagsama sa isang molekula at nagpapadala ng sapat na malakas na signal na nagbibigay-daan sa siyentipiko na matukoy ang quantitative at qualitative na mga katangian ng cell.
Konklusyon
Sa ating panahon, ang agham ay lubhang aktibong sumusulong. Lalo na sa larangan ng biology. Ang mga bagong function at uri ng mga cell, ganap na bagong pamamaraan ng molecular biology ay natuklasan. Posible na ang hinaharap ay nakasalalay sa mga pagtuklas na ito. At ang mga pagtuklas na ito, naman, ay nakadepende sa mga modernong pamamaraan ng molecular biology.
