Moleküler biyolojinin yöntemlerini ele almadan önce, moleküler biyolojinin ne olduğunu ve neleri incelediğini en azından en genel anlamda anlamak ve anlamak gerekir. Ve bunun için daha da derine inmeniz ve coşkulu "genetik bilgi" kavramıyla uğraşmanız gerekecek. Ayrıca hücrenin, çekirdeğin, proteinlerin ve deoksiribonükleik asidin ne olduğunu da unutmayın.
Ne nedir veya temel bilgi
Okulda temel biyoloji dersi alan herkes bilmelidir ki, her insan ve hayvan vücudunun organlar, kaslar ve kemiklerden oluşur. Ve bunlar çeşitli dokulardan oluşur ve bunlar da hücrelerden oluşur.
Kabuk, sitoplazma, çeşitli proteinler ve çekirdek, en sıradan hücrenin ana bileşenleridir. Ancak proteinlerin nasıl inşa edildiği ve işlev gördüğü ile ilgili bilgiler çekirdekte, daha doğrusu deoksiribonükleik yapıdadır.asit. Proteinlerin nasıl çalışması gerektiğine dair verilerin saklandığı ve saklandığı yer dünyaca ünlü DNA zincirindedir. Organizmanın tüm diğer gelişimi, deoksiribonükleik asidin doğru yapısına bağlıdır. Biyologların bakış açısından, hiçbir şey daha önemli değildir. Bir insanın tüm yaşamının, genomunu değiştirebilecek milyarlarca küçük kazaya bağlı olduğunu söyleyebiliriz.
Moleküler biyoloji de aynıdır ve hücrelerde meydana gelen süreçleri inceler: deoksiribonükleik asitten proteinlere veri nasıl aktarılır, oraya ilk olarak nasıl ulaşırlar, proteinlerin temel işlevleri nelerdir, nasıl oluştukları.
Yirminci yüzyılın yirmili yıllarından beri moleküler biyoloji aktif olarak gelişiyor. Dünyanın önde gelen bilim adamları hayatlarını deoksiribonükleik asit ve proteinlerin işleyişini incelemeye adadılar. Akıllara durgunluk veren birçok keşif yapıldı. Örneğin, altmışların arifesinde bilim adamı Francis Crick moleküler biyolojinin Merkezi Dogmasını formüle etti. Bu yasanın özü, genetik verilerin deoksiribonükleik asitten ribonükleik aside, oradan da proteine geçmesidir. Ama süreç ters yöne gidemez.
Moleküler biyolojinin ana yöntemlerinin oluşumu ancak yirmi birinci yüzyılın başına daha yakındı. Bu sayede bilimde gerçek bir atılım gerçekleşti: bilim adamları, deoksiribonükleik asidin nasıl ve neyden oluştuğunu öğrendiler. Biyoloji ve kimya bir daha asla aynı olmadı.
Moleküler biyoloji yöntemleri
Temeldeoksiribonükleik ve ribonükleik asitleri değiştirmenin yolları ve proteinlerle yapılan manipülasyonlar. Biyokimya ve moleküler biyolojinin ilke ve yöntemlerinin tüm amacı, DNA ve proteinler hakkında yeni bir şeyler bulmaktır.
İlk yöntem. Kes
İlk kez, bilim adamları, çok özel bir enzim keşfettiklerinde, yirminci yüzyılın uzak ellili yıllarında deoksiribonükleik asidin yapısını değiştirebileceklerini tam olarak anladılar. 1978'de bu proteini izole eden ve kullanan Nobel ödüllü Smith, Nathans ve Arber, ona restriksiyon enzimi adını verdiler. Bu kadar sert bir isim seçildi çünkü bu enzimin inanılmaz bir yeteneği vardı: Kelimenin tam anlamıyla deoksiribonükleik asidi kesebiliyordu.
İkinci yöntem. Bağlan
Oldukça sık, moleküler biyoloji yöntemleri tek başına değil, birbirleriyle çiftler halinde kullanılır. Bu listedeki ilk iki yöntem burada örnek teşkil edebilir. Biyolojik bilim adamlarının amacı, deoksiribonükleik asit molekülünü izole etmekten çok yeni bir molekül oluşturmaktır. Bu görev, başka bir enzim olmadan vazgeçilmezdir: DNA ligaz. Deoksiribonükleik asit zincirlerini birbirine bağlayabilir. Üstelik zincirler tamamen farklı tipteki hücrelere ait olabilir ve bu hiçbir şeyi etkilemeyecektir.
Üçüncü yöntem. Böl
Deoksiribonükleik asit moleküllerinin farklı uzunluklara sahip olması sıklıkla olur. Bu, bilim adamlarının çalışmalarına müdahale etmemesi için bölünürler.elektroforez fenomenini kullanarak. Bir deoksiribonükleik asit molekülü, belirli bir maddeye daldırılır ve kendisi, etkisi altında ayrılmanın meydana geldiği bir elektrik alanına daldırılır.
Dördüncü yöntem. Özü tanıyın
Biyokimya ve moleküler biyoloji yöntemleri farklıdır. Genellikle amaçları genleri değiştirmek değil, onları incelemektir. DNA'nın özünü ortaya çıkarmak için nükleik asitlerin hibridizasyonu kullanılır. Deneyin kendisi şöyle devam ediyor: önce deoksiribonükleik asit ısıtılıyor. Bu nedenle zincirler kopmuştur. İşlem iki farklı deoksiribonükleik asit ile iki kez tekrarlanmalıdır. Daha sonra birbirleriyle birleştirilir ve son olarak karışım soğutulur. Hibridizasyonun ne kadar hızlı veya yavaş gerçekleştiğine bağlı olarak bilim adamları, deoksiribonükleik asit zincirinin kendisinin nasıl formüle edildiğini anlıyorlar.
Beşinci yöntem. Klon
Moleküler biyoloji araştırma yöntemleri her zaman birbiriyle ilişkilidir, ancak özellikle bu durumda, çünkü aslında klonlama, genlerle çalışmak için önceki tüm yöntemlerin bir kombinasyonudur. İlk önce, deoksiribonükleik asidi parçalara ayırmanız gerekir. Daha sonra, bakteriler bir test tüpünde büyütülür ve sonuçta oluşan zincirler onlarda çoğalır.
Altıncı yöntem.tanımla
Yirminci yüzyılın ellili yıllarında İsveçli bir biyolog olan Per Victor Edman bir yöntem buldu. Onun yardımıyla, bir proteindeki amino asit dizisini fazla çaba harcamadan kolayca tanımak mümkün oldu.
Yedinciyöntem.değiştir
Moleküler biyolojinin ilke ve yöntemleri temel olarak hücrelerle çalışmaya dayanır. Gerçek şu ki, bir bilim adamı sözde gen tabancasının yardımıyla bitki, hayvan ve insan hücrelerine deoksiribonükleik asit enjekte edebilir. Böylece hücreler değişir, yeni nitelikler ve işlevler kazanır. Çekirdek ve diğer organeller bu deney yoluyla büyük ölçüde değiştirilir.
Sekizinci yöntem. Keşfet
Muhabir genler olarak adlandırılan genler, diğer genlere eklenebilir ve bu oldukça basit eylemin yardımıyla hücrelerin içinde neler olduğunu incelemek için kullanılabilir. Ayrıca bu yöntem, bir hücrede genlerin ne kadar net bir şekilde ortaya çıktığını bulmak için kullanılır. LacZ geni genellikle bir muhabir rolünü oynar.
Dokuzuncu yöntem. Keşfet
Belirli bir geni diğerleri arasından izole etmek için bilim adamları, hücreye yaban turpu peroksidazı sokar. Orada bir molekülle birleşir ve bilim insanının hücrenin nicel ve nitel özelliklerini belirlemesine olanak tanıyan yeterince güçlü bir sinyal iletir.
Sonuç
Günümüzde bilim son derece aktif bir şekilde ilerliyor. Özellikle biyoloji alanında. Hücrelerin yeni işlevleri ve türleri, tamamen yeni moleküler biyoloji yöntemleri keşfediliyor. Geleceğin bu keşiflere bağlı olması mümkündür. Ve bu keşifler, sırayla, moleküler biyolojinin modern yöntemlerine bağlıdır.
