Abans de plantejar-nos els mètodes de la biologia molecular, cal entendre i adonar-se almenys en els termes més generals què és la pròpia biologia molecular i què estudia. I per això hauràs d'aprofundir encara més i tractar amb l'eufònic concepte de "informació genètica". I també recorda què són una cèl·lula, un nucli, unes proteïnes i un àcid desoxiribonucleic.
Què és què, o coneixements bàsics
Totes les persones que han fet un curs bàsic de biologia a l'escola han de saber que el cos de cada persona i animal està format per òrgans, músculs i ossos. I aquests es formen a partir de diversos teixits, que al seu torn es formen a partir de cèl·lules.
La closca, el citoplasma, diverses proteïnes i el nucli són els components principals de la cèl·lula més normal. Però la informació sobre com es construeixen i funcionen les proteïnes es localitza al nucli, i per ser més precisos, al desoxiribonucleic.àcid. És a la famosa cadena d'ADN on s'emmagatzemen i s'emmagatzemen les dades sobre com han de funcionar les proteïnes. Tot el desenvolupament posterior de l'organisme depèn de la construcció correcta de l'àcid desoxiribonucleic. Des del punt de vista dels biòlegs, res és més important. Podem dir que tota la vida d'una persona depèn de mil milions dels accidents més petits que podrien canviar el seu genoma.
La biologia molecular és igual i estudia els processos que es donen a les cèl·lules: com es transfereixen les dades de l'àcid desoxiribonucleic a les proteïnes, com hi arriben inicialment, quines són les principals funcions de les proteïnes, com es formen.
Des dels anys vint del segle XX, la biologia molecular s'ha desenvolupat activament. Els principals científics del món han dedicat la seva vida a l'estudi de l'àcid desoxiribonucleic i el funcionament de les proteïnes. S'han fet molts descobriments al·lucinants. Per exemple, el científic Francis Crick la vigília dels anys seixanta va formular el Dogma central de la biologia molecular. L'essència d'aquesta llei és que les dades genètiques es mouen de l'àcid desoxiribonucleic a l'àcid ribonucleic, i d'aquí a la proteïna. Però el procés no pot anar en sentit contrari.
Només va ser més a prop del començament del segle XXI que va començar la formació dels principals mètodes de biologia molecular. Gràcies a això, es va produir un autèntic avenç a la ciència: els científics van descobrir com i a partir de quin es forma l'àcid desoxiribonucleic. La biologia i la química no han tornat a ser els mateixos.
Mètodes de biologia molecular
N'hi ha bàsicsmaneres de canviar els àcids desoxiribonucleics i ribonucleics, així com manipulacions amb proteïnes. L'objectiu dels principis i mètodes de la bioquímica i la biologia molecular és descobrir alguna cosa nova sobre l'ADN i les proteïnes.
El primer mètode. Tall
Per primera vegada, els científics es van adonar completament que podrien canviar l'estructura de l'àcid desoxiribonucleic als llunyans anys cinquanta del segle XX, quan van descobrir un enzim molt especial. Els premis Nobel Smith, Nathans i Arber, que van aïllar i van utilitzar aquesta proteïna el 1978, la van batejar com l'enzim de restricció. Es va triar un nom tan dur perquè aquest enzim tenia una capacitat increïble: podria literalment tallar l'àcid desoxiribonucleic.
Segon mètode. Connecta
Molt sovint, els mètodes de la biologia molecular no s'utilitzen sols, sinó en parella. Els dos primers mètodes d'aquesta llista poden servir d'exemple aquí. L'objectiu dels científics biològics no és tant aïllar la molècula d'àcid desoxiribonucleic com crear una nova molècula. Aquesta missió és indispensable sense un altre enzim: l'ADN lligasa. És capaç de connectar cadenes d'àcid desoxiribonucleic entre si. A més, les cadenes poden pertànyer a cèl·lules de tipus completament diferents, i això no afectarà res.
Tercer mètode. Divideix
Sovint passa que les molècules d'àcid desoxiribonucleic tenen longituds diferents. Perquè això no interfereixi amb el treball dels científics, estan dividitsutilitzant el fenomen de l'electroforesi. Una molècula d'àcid desoxiribonucleic està immersa en una determinada substància, i ella mateixa està immersa en un camp elèctric, sota la influència del qual es produeix la separació.
El quart mètode. Reconeix l'essència
Els mètodes de bioquímica i biologia molecular són diferents. Sovint el seu objectiu no és canviar gens, sinó estudiar-los. Per tal de revelar l'essència de l'ADN, s'utilitza la hibridació d'àcids nucleics. L'experiment en si va així: primer, l'àcid desoxiribonucleic s'escalfa. Per això, les cadenes es desconnecten. El procés s'ha de repetir dues vegades amb dos àcids desoxiribonucleics diferents. Després es combinen entre si, i finalment la mescla es refreda. Depenent de la rapidesa o lentitud de la hibridació, els científics esbrinen com es formula la pròpia cadena d'àcid desoxiribonucleic.
El cinquè mètode. Clon
Els mètodes de recerca en biologia molecular sempre estan interrelacionats, però sobretot en aquest cas, perquè de fet la clonació és una combinació de tots els mètodes anteriors de treball amb gens. Primer, heu de dividir l'àcid desoxiribonucleic en parts. A continuació, els bacteris es cultiven en un tub d'assaig i les cadenes resultants es multipliquen en ells.
Sisè mètode. Definiu
A la dècada dels cinquanta del segle XX, un biòleg de Suècia, Per Victor Edman, va inventar un mètode. Amb la seva ajuda, va ser possible reconèixer fàcilment la seqüència d'aminoàcids d'una proteïna sense gaire esforç.
Setèmètode. Modifica
Els principis i mètodes de la biologia molecular es basen principalment a treballar amb cèl·lules. El fet és que amb l'ajuda de l'anomenada pistola de gens, un científic pot injectar àcid desoxiribonucleic a les cèl·lules de plantes, animals i humans. Així, les cèl·lules canvien, adquireixen noves qualitats i funcions. El nucli i altres orgànuls es modifiquen dràsticament amb aquest experiment.
El vuitè mètode. Explora
Els gens, que s'anomenen gens reporters, es poden unir a altres gens i amb l'ajuda d'aquesta acció bastant senzilla, estudiar què passa a l'interior de les cèl·lules. A més, aquest mètode s'utilitza per esbrinar amb quina claritat es manifesten els gens en una cèl·lula. El gen LacZ acostuma a fer el paper d'un periodista.
Novè mètode. Descobriu
Per tal d'aïllar un gen concret entre d' altres, els científics introdueixen peroxidasa de rave picant a la cèl·lula. Allà es combina amb una molècula i transmet un senyal prou fort que permet al científic determinar les característiques quantitatives i qualitatives de la cèl·lula.
Conclusió
En el nostre temps, la ciència està avançant molt activament. Sobretot en el camp de la biologia. S'estan descobrint noves funcions i tipus de cèl·lules, mètodes completament nous de biologia molecular. És possible que el futur dependrà d'aquests descobriments. I aquests descobriments, al seu torn, depenen dels mètodes moderns de biologia molecular.
