Mis on molekulaarbioloogia:
Molekulaarbioloogia on bioloogia eriala, mis uurib elusolendite rakumolekulide struktuuri, koostist, funktsiooni ja seoseid.
Molekulid on aatomirühmad, mida hoiavad koos keemilised sidemed ja mida peetakse elu põhiühikuks.
Molekulaarbioloogia keskendub oma uuringus makromolekulidele nagu nukleiinhapped ja valgud, mis viivad läbi rakkude toimimiseks hädavajalikud bioloogilised protsessid.
Nukleiinhapped on makromolekulid, mida leidub kõigis rakkudes. Selle ülesandeks on geneetilise teabe salvestamine ja valkude sünteesimine selle teabe või geneetiliste omaduste edastamiseks põlvest põlve. Need on DNA (deoksüribonukleiinhape) ja RNA (ribonukleiinhape).
DNA (desoksüribonukleiinhape) sisaldab geneetilist teavet, mida kasutatakse elusorganismide arenguks ja toimimiseks, ning vastutab geneetilise pärandi edastamise eest. RNA (ribonukleiinhape) on nukleiinhape, mis vastutab valkude geneetilise teabe edastamise eest.
Molekulaarbioloogia tugineb teistele teadustele, näiteks:
- Bioloogia: uurib elusolendite päritolu ja omadusi.
- Keemia: uurib aine koostist, omadusi ja muundumist.
- Biokeemia: uurib elusolendite koostist ja keemilisi protsesse.
- Geneetika: uurib geene ja pärilikke märke, mis kanduvad põlvest põlve.
Molekulaarbioloogia rakendused
Molekulibioloogiat saab rakendada erinevates valdkondades erinevatel eesmärkidel ja tulemuste saavutamiseks. Mõned selle rakendused on näiteks järgmistes valdkondades:
Ravim. Molekulaarbioloogia on võimaldanud nakkushaiguste, geneetiliste või krooniliste haiguste, nagu Alzheimeri tõbi, vähk ja arterioskleroos, usaldusväärsemaid diagnoose ja tulemusi saada.
Põlluharimine. Molekulaarbioloogia on aidanud parandada lehmapiima, sealiha ja teiste loomade kvaliteeti. Seda on kasutatud ka teatud taimede hooldamiseks ja tootmiseks, et muuta need kliimamuutuste, putukate ja haiguste suhtes vastupidavamaks.
Toitumine. Molekulaarbioloogia ja kliiniline toitumine uurivad ühiselt teatud geneetilise päritoluga ainevahetushäireid ning erinevaid reaktsioone, mis inimestel teatud toitudele tekivad. See on võimaldanud luua individuaalsed toitumisalased soovitused vastavalt iga inimese geneetikale. Isegi ennetage haigusi, järgides teatud dieete.
Molekulaarbioloogia tehnikad
Mõned meetodid, mis on osa molekulaarbioloogia uuringutest, on:
Polümeraasi ahelreaktsioon (PCR): tehnika, mida kasutatakse DNA ahelate dubleerimiseks ja mutatsioonide analüüsimiseks.
Geelelektroforees: meetod, mida kasutatakse DNA ja RNA molekulide ahelate eraldamiseks.
Southern Blot: meetod, mis viiakse läbi autoradiograafia või autofluorestsentsi abil, et määrata molekulmass ja kontrollida DNA ahelat. See tugineb geelelektroforeesi tehnikale.
Northern Blot: See võimaldab analüüsida RNA teate teavet, vastutades teabe edastamise eest DNA-st rakkude valgusünteesi.
Western Blot: valkude analüüsimiseks kasutatud meetod. Segage Southern Blot ja Northern Blot tehnikate põhimõtteid.
Molekulaarbioloogia ajalugu
DNA kolmemõõtmelise topeltheeliksi mudeli pilt.
Molekulaarbioloogia areng algas umbes 1930. aastal. Sellel oli 20. sajandil suur tähtsus, sest see võimaldas teadlastel avastada nukleiinhappeid.
Erinevad uuringud ja DNA ning geneetilise materjali struktuuri kirjeldused olid paljastatud selliste teadlaste poolt nagu Rosalind Elsie Franklin, Linus Pauling ja Maurice Wilkins.
Need teadmised olid bioloogidele James Dewey Watsonile ja Francis Crickile toeks 1953. aastal desoksüribonukleiinhappe (DNA) molekulaarse struktuuri kirjeldamisel.
Watson ja Crick esitasid DNA kolmemõõtmelise topeltheeliksi mudeli, et paljastada selle tähtsus elusolendite geneetilise teabe edastamisel.
Nukleiinhapped sisaldavad geneetilist teavet, mida kasutatakse elusorganismide arenguks ja toimimiseks, need sisaldavad isegi pärilikku geneetilist teavet.
- DNA.
- RNA.
Molekulaarbioloogia ja rakubioloogia
Rakubioloogia on teadusharu, mis uurib rakke ja nende toimimist lähtuvalt nende omadustest, struktuurist, elutsüklist ja keskkonnaga suhtlemisest.
Rakk on iga elusolendi struktuurne ja funktsionaalne üksus. Need on olulised, kuna täidavad elusolendites mitmesuguseid elutähtsaid funktsioone, näiteks metaboolsed, reproduktiivsed või struktuursed.
Molekulaarbioloogia uurib omalt poolt elusolendite, nukleiinhapete ja valkude molekule, et selgitada molekulide käitumist elusrakkudes.
Molekul on aatomite kogum, mida keemilised sidemed hoiavad koos. Seda peetakse aine väikseimaks osaks, milles on säilinud selle erinevad keemilised ja füüsikalised omadused.
