อะไรคือความเชื่อหลักของอณูชีววิทยา

หลักสำคัญของชีววิทยาโมเลกุลคือ สารพันธุกรรมถูกถ่ายทอดเป็น RNA และแปลเป็นโปรตีน

นั่นคือในระเบียบวินัยนี้จะถือว่าการไหลของข้อมูลในสิ่งมีชีวิตไปในทิศทางเดียวเท่านั้น: ยีนถูกถ่ายทอดใน RNA

วิธีการนี้ได้เผยแพร่สู่สาธารณะในปี 1971 ไม่กี่ปีหลังจากฟังก์ชั่นการส่งผ่านของโมเลกุล Deoxyribonucleic acid (DNA) ได้ถูกค้นพบ

Francis Crick เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่นำเสนอความคิดนี้อธิบายการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมโดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่แล้ว

ในขณะเดียวกัน Howard Temin เสนอความเป็นไปได้ที่ RNA จะสามารถสังเคราะห์ DNA เป็นกรณีพิเศษ แต่เป็นไปได้

ข้อเสนอนี้ไม่ได้เหนือกว่าในหมู่นักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับความนิยมและเชื่อว่าเป็นกระบวนการที่จะเป็นไปได้ในเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส RNA บางตัวเท่านั้น

การศึกษาชีววิทยาระดับโมเลกุลคืออะไร?

อณูชีววิทยาคือตามโครงการจีโนมมนุษย์ "การศึกษาโครงสร้างหน้าที่และองค์ประกอบของโมเลกุลที่สำคัญทางชีววิทยา"

โดยเฉพาะอย่างยิ่งชีววิทยาโมเลกุลศึกษาเกี่ยวกับโมเลกุลของกระบวนการจำลองแบบถอดความและแปลความหมายของสารพันธุกรรม

ผู้ที่ทุ่มเทให้กับชีววิทยาโมเลกุลพยายามทำความเข้าใจว่าระบบเซลลูล่าร์มีปฏิสัมพันธ์อย่างไรในแง่ของการสังเคราะห์ DNA, RNA และโปรตีน

แม้ว่านักชีววิทยาโมเลกุลจะใช้เทคนิคเฉพาะในสาขาของเขา แต่เขาก็รวมเทคนิคเหล่านี้เข้ากับเทคนิคเฉพาะอื่น ๆ เพื่อพันธุศาสตร์และชีวเคมี

วิธีการส่วนใหญ่นั้นเป็นเชิงปริมาณดังนั้นจึงมีความสนใจสูงในส่วนต่อประสานของวินัยและเทคโนโลยีสารสนเทศนี้: ชีวสารสนเทศศาสตร์และ / หรือชีววิทยาเชิงคำนวณ

อณูพันธุศาสตร์ได้กลายเป็นสาขาย่อยที่โดดเด่นมากในชีววิทยาโมเลกุล

ความเชื่อหลักของชีววิทยาโมเลกุลทำงานอย่างไร

สำหรับผู้ที่ปกป้องความคิดนี้กระบวนการดังต่อไปนี้:

การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรม

งานของ Gregor Mendel ในปี 1865 พวกเขาหมายถึงบรรพบุรุษของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ช่วยให้โมเลกุล DNA ค้นพบระหว่างปี ค.ศ. 1868 - ค.ศ. 1869 โดย Friedrich Miescher

รู้โครงสร้างหลักของ DNA อนุญาตให้รู้ขั้นตอนการสังเคราะห์ที่เหมือนกันและวิธีการเข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรม

การจำลองดีเอ็นเอ

จากนั้นการค้นพบโครงสร้างรองของ DNA อนุญาตให้สร้างแบบจำลองโครงสร้างเกลียวคู่ที่เป็นที่รู้จักกันดีในปัจจุบัน แต่นั่นเป็นการเปิดเผยในเวลานั้น

การเปิดเผยดังกล่าวก่อให้เกิดการสำรวจการจำลองดีเอ็นเอซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญสำหรับการอยู่รอดของเซลล์ซึ่งประกอบด้วยการแบ่งโดยไมโทซิสและต้องใช้การจำลองแบบก่อนหน้านี้ที่ช่วยให้การอนุรักษ์สารพันธุกรรม

ในปี 1958, Matthew Meselson และ Frank Stahl อ้างว่าการทำแบบจำลองนี้เป็นแบบ semiconservative เนื่องจากโซ่หนึ่งถูกเก็บรักษาไว้และทำหน้าที่เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ส่วนประกอบของมัน

ในกระบวนการโปรตีนนี้เช่น DNA polymerase ซึ่งจะเพิ่มนิวคลีโอไทด์ให้กับห่วงโซ่ใหม่โดยใช้ต้นแบบเป็นแม่แบบเข้าไปแทรกแซง

การถอดรหัสดีเอ็นเอ

การค้นพบและคำอธิบายของกระบวนการนี้มาเพื่อตอบคำถามว่า DNA และโปรตีนเกี่ยวข้องกับการอยู่ในสถานที่อื่นนอกเหนือจากเซลล์อย่างไร

โมเลกุลกลางที่ทำให้ความสัมพันธ์นี้เป็นไปได้กลายเป็นกรด ribonucleic (RNA) ที่เป็นผู้ใหญ่

โดยเฉพาะ RNA polymerase เป็นโมเลกุลที่ใช้หนึ่งในสายโซ่ของ DNA จากแม่พิมพ์ของมันจากการที่มันจะสร้างโมเลกุล RNA ใหม่ สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากความสมบูรณ์ของฐาน

นั่นคือมันเป็นกระบวนการที่ข้อมูลส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอถูกทำซ้ำในชิ้นส่วนของ Messenger RNA (mRNA) ..

ผลิตภัณฑ์ของการถอดความเป็นห่วงโซ่ผู้ส่งสาร RNA (mRNA)

คำแปลของ RNA

ในขั้นตอนสุดท้าย messenger ผู้ใหญ่ RNA (mRNA) ทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน ไรโบโซมจะแทรกเข้ากับโมเลกุล ARNt ที่ส่งผ่านอาร์เอ็นเอ

แต่ละไรโบโซมตีความสามนิวคลีโอไทด์ mRNAs เรียกว่า codon และเติมเต็ม anticodon ที่ tRNA แต่ละตัวมี

tRNA นี้ประกอบไปด้วยกรดอะมิโนที่จะพอดีกับโซ่โพลีเปปไทด์ดังนั้นจึงโค้งงอในรูปแบบที่ถูกต้อง

ในเซลล์โปรคาริโอตการถอดความและการแปลสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันในขณะที่ในเซลล์ยูคาริโอตการถอดความเกิดขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์และการแปลเกิดขึ้นในพลาสซึม

เอาชนะ Dogma

ในปี 1960 มีการเห็นว่าไวรัสบางชนิดได้รับความนิยมเซลล์สามารถ "retrotranscribe" RNA กับ DNA

ดังกล่าวเป็นกรณีของ Reverse Transcriptase Protein (RT) ซึ่งรับผิดชอบในการใช้แม่แบบ HIV RNA เพื่อสังเคราะห์สายดีเอ็นเอคู่สองชั้นเพื่อรวมเข้ากับ DNA ของเซลล์

ปัจจุบันโปรตีนนี้ถูกใช้ในห้องปฏิบัติการและได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ถึง Howard Temin, David Baltimore และ Renato Dulbecco ในปี 1975

ในทางกลับกันมีไวรัสอื่น ๆ ที่ประกอบด้วย RNA สามารถสังเคราะห์สายโซ่ RNA จากที่พวกเขามีอยู่แล้ว

สาเหตุที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถพบได้ในข้อบกพร่องของลำดับการกำกับดูแลของยีนที่มีผลต่อการแสดงออกของโปรตีนและกระบวนการถอดรหัสของยีนหนึ่งหรือหลายยีน

การค้นพบเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการสืบสวนจำนวนมากในสาขาชีววิทยาโมเลกุลเช่นที่เกี่ยวข้องกับโรคมะเร็ง, โรคเกี่ยวกับระบบประสาทหรือชีววิทยาสังเคราะห์

ในระยะสั้นความเชื่อหลักของชีววิทยาโมเลกุลคือความพยายามที่จะอธิบายวิธีการไหลของข้อมูลทางพันธุกรรมทำงานในสิ่งมีชีวิต

ฉันลองอันนี้ที่เอาชนะได้หลังจากหลายปีของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่อนุญาตให้เสนอคำอธิบายใกล้เคียงกับความเป็นจริง