Τι είναι η μοριακή βιολογία:
Η μοριακή βιολογία είναι ένας κλάδος της βιολογίας που μελετά τη δομή, τη σύνθεση, τη λειτουργία και τις σχέσεις των κυτταρικών μορίων στα ζωντανά όντα.
Τα μόρια είναι ομάδες ατόμων που συγκρατούνται από χημικούς δεσμούς και θεωρούνται η βασική μονάδα της ζωής.
Η μοριακή βιολογία επικεντρώνει τη μελέτη της σε μακρομόρια όπως νουκλεϊκά οξέα και πρωτεΐνες, οι οποίες πραγματοποιούν τις βιολογικές διαδικασίες απαραίτητες για τη λειτουργία των κυττάρων.
Τα νουκλεϊκά οξέα είναι μακρομόρια που βρίσκονται σε όλα τα κύτταρα. Η λειτουργία του είναι να αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες και να συνθέτει πρωτεΐνες για τη μετάδοση αυτών των πληροφοριών ή γενετικών χαρακτηριστικών από γενιά σε γενιά. Αυτά είναι DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) και RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ).
Το DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) περιέχει γενετικές πληροφορίες που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη και τη λειτουργία των ζωντανών οργανισμών και είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση γενετικής κληρονομιάς. Το RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ) είναι το νουκλεϊκό οξύ που είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών σε πρωτεΐνες.
Η μοριακή βιολογία βασίζεται σε άλλες επιστήμες όπως:
- Βιολογία: μελετά την προέλευση και τα χαρακτηριστικά των έμβιων.
- Χημεία: μελετά τη σύνθεση, την ιδιότητα και τον μετασχηματισμό της ύλης.
- Βιοχημεία: μελετά τη σύνθεση και τις χημικές διεργασίες των ζωντανών όντων.
- Γενετική: μελετά τα γονίδια και τους κληρονομικούς χαρακτήρες που μεταδίδονται από γενιά σε γενιά.
Εφαρμογές μοριακής βιολογίας
Η μοριακή βιολογία μπορεί να εφαρμοστεί σε διαφορετικούς τομείς για διαφορετικούς σκοπούς και αποτελέσματα. Ορισμένες από τις εφαρμογές της είναι σε τομείς όπως:
Φάρμακο. Η μοριακή βιολογία κατέστησε δυνατή την εκτέλεση και τη λήψη πιο αξιόπιστων διαγνώσεων και αποτελεσμάτων σε μολυσματικές, γενετικές ή χρόνιες ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ, ο καρκίνος και η αρτηριοσκλήρωση.
Καλλιέργεια. Η μοριακή βιολογία έχει χρησιμεύσει για τη βελτίωση της ποιότητας του αγελαδινού γάλακτος, του χοιρινού κρέατος και άλλων ζώων. Έχει επίσης εφαρμοστεί για τη φροντίδα και την παραγωγή ορισμένων φυτών για να τα καταστήσει πιο ανθεκτικά στην αλλαγή του κλίματος, τα έντομα και τις ασθένειες …
Θρέψη. Η μοριακή βιολογία μαζί με την κλινική διατροφή μελετούν από κοινού ορισμένες μεταβολικές διαταραχές γενετικής προέλευσης, καθώς και τις διάφορες αντιδράσεις που έχουν οι άνθρωποι σε ορισμένα τρόφιμα. Αυτό κατέστησε δυνατή τη δημιουργία εξατομικευμένων διατροφικών συστάσεων σύμφωνα με τη γενετική κάθε ατόμου. Ακόμη και πρόληψη ασθενειών ακολουθώντας ορισμένες δίαιτες.
Τεχνικές Μοριακής Βιολογίας
Μερικές από τις τεχνικές που αποτελούν μέρος των μοριακών βιολογικών μελετών είναι:
Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR): τεχνική που χρησιμοποιείται για την αντιγραφή κλώνων DNA και την ανάλυση μεταλλάξεων.
Ηλεκτροφόρηση γέλης: μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των κλώνων μορίων DNA και RNA.
Southern Blot: τεχνική που πραγματοποιείται μέσω αυτοραδιογραφίας ή αυτοφθορισμού για τον προσδιορισμό της μοριακής μάζας και την επαλήθευση του κλώνου DNA. Βασίζεται στην τεχνική της ηλεκτροφόρησης γέλης.
Northern Blot: Επιτρέπει την ανάλυση πληροφοριών μηνυμάτων RNA, υπεύθυνων για την αποστολή πληροφοριών από το DNA στη σύνθεση πρωτεϊνών στα κύτταρα.
Western Blot: μέθοδος που χρησιμοποιείται για την ανάλυση πρωτεϊνών. Ανακατέψτε τις αρχές των τεχνικών Southern Blot και Northern Blot.
Ιστορία της μοριακής βιολογίας
Εικόνα ενός τρισδιάστατου μοντέλου διπλής έλικας του DNA.
Η ανάπτυξη της μοριακής βιολογίας ξεκίνησε γύρω στο 1930. Ήταν μεγάλη σημασία τον 20ο αιώνα επειδή επέτρεψε στους επιστήμονες να ανακαλύψουν νουκλεϊκά οξέα.
Διάφορες μελέτες και περιγραφές της δομής του DNA και του γενετικού υλικού είχαν εκτεθεί από επιστήμονες όπως οι Rosalind Elsie Franklin, Linus Pauling και Maurice Wilkins.
Αυτή η γνώση χρησίμευσε ως υποστήριξη για τους βιολόγους James Dewey Watson και Francis Crick, το 1953, για να περιγράψουν τη μοριακή δομή του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA).
Ο Watson και ο Crick παρουσίασαν ένα τρισδιάστατο μοντέλο διπλής έλικας του DNA, για να αποκαλύψουν τη σημασία του στη μεταφορά γενετικών πληροφοριών σε ζωντανά όντα.
Τα νουκλεϊκά οξέα περιέχουν γενετικές πληροφορίες που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη και τη λειτουργία των ζωντανών οργανισμών, ακόμη και περιέχουν κληρονομικές γενετικές πληροφορίες.
- DNA.
- RNA.
Μοριακή βιολογία και κυτταρική βιολογία
Η κυτταρική βιολογία είναι ένας κλάδος που μελετά τα κύτταρα και τη λειτουργία τους με βάση τις ιδιότητές τους, τη δομή, τον κύκλο ζωής και τον τρόπο που αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους.
Το κελί είναι η δομική και λειτουργική μονάδα που διαθέτει κάθε ζωντανό πράγμα. Είναι σημαντικά επειδή εκπληρώνουν διάφορες ζωτικές λειτουργίες σε ζωντανά όντα, όπως μεταβολικά, αναπαραγωγικά ή δομικά.
Από την πλευρά της, η μοριακή βιολογία μελετά τα μόρια των ζωντανών όντων, τα νουκλεϊκά οξέα και τις πρωτεΐνες, προκειμένου να εξηγήσει τη συμπεριφορά των μορίων στα ζωντανά κύτταρα.
Το μόριο είναι το σύνολο ατόμων που συγκρατούνται από χημικούς δεσμούς. Θεωρείται το μικρότερο μέρος μιας ουσίας στην οποία διατηρούνται διάφορες χημικές και φυσικές ιδιότητες.
