Kabla ya kuzingatia mbinu za baiolojia ya molekuli, ni muhimu kuelewa na kutambua angalau kwa maneno ya jumla biolojia ya molekuli yenyewe ni nini na inachunguza nini. Na kwa hili itabidi kuchimba hata zaidi na kukabiliana na dhana ya euphonious ya "habari za maumbile". Na pia kumbuka kiini, kiini, protini na asidi deoxyribonucleic ni nini.
Ni nini, au maarifa ya kimsingi
Watu wote waliosoma kozi ya biolojia shuleni wanapaswa kujua kwamba mwili wa kila mtu na mnyama una viungo, misuli na mifupa. Na hizo huundwa kutoka kwa tishu mbalimbali, ambazo kwa upande wake huundwa kutoka kwa seli.
Shell, saitoplazimu, protini mbalimbali na kiini ni viambajengo vikuu vya seli ya kawaida zaidi. Lakini habari kuhusu jinsi protini zinavyojengwa na kufanya kazi ziko kwenye kiini, na kwa usahihi zaidi, katika deoxyribonucleic.asidi. Ni katika uzi maarufu duniani wa DNA ambapo data kuhusu jinsi protini zinapaswa kufanya kazi huhifadhiwa na kuhifadhiwa. Maendeleo yote zaidi ya kiumbe hutegemea ujenzi sahihi wa asidi ya deoxyribonucleic. Kutoka kwa mtazamo wa wanabiolojia, hakuna kitu muhimu zaidi. Tunaweza kusema kwamba maisha yote ya mtu hutegemea mabilioni ya ajali ndogo zaidi ambazo zinaweza kubadilisha genome yake.
Biolojia ya molekuli ni sawa tu na huchunguza michakato inayotokea katika seli: jinsi data inavyohamishwa kutoka kwa asidi ya deoxyribonucleic hadi kwa protini, jinsi zinavyofika hapo awali, ni kazi gani kuu za protini, jinsi zinavyoundwa.
Tangu miaka ya ishirini ya karne ya ishirini, biolojia ya molekuli imekuwa ikiendelezwa kikamilifu. Wanasayansi mashuhuri ulimwenguni wamejitolea maisha yao katika uchunguzi wa asidi ya deoxyribonucleic na utendakazi wa protini. Ugunduzi mwingi wa kustaajabisha akili umefanywa. Kwa mfano, mwanasayansi Francis Crick usiku wa kuamkia miaka ya sitini alitengeneza Dogma Kuu ya biolojia ya molekuli. Kiini cha sheria hii ni kwamba data ya kijeni huhamia kutoka kwa asidi ya deoxyribonucleic hadi asidi ya ribonucleic, na kutoka hapo hadi kwa protini. Lakini mchakato hauwezi kwenda kinyume.
Ilikuwa karibu tu na mwanzo wa karne ya ishirini na moja ambapo uundaji wa mbinu kuu za biolojia ya molekuli ulianza. Shukrani kwa hili, mafanikio ya kweli yalitokea katika sayansi: wanasayansi waligundua jinsi na kutoka kwa nini asidi ya deoxyribonucleic inaundwa. Biolojia na kemia hazijawahi kuwa sawa tena.
Mbinu za baiolojia ya molekuli
Kuna za msinginjia za kubadilisha asidi ya deoxyribonucleic na ribonucleic, pamoja na kudanganywa na protini. Hoja nzima ya kanuni na mbinu za biokemia na biolojia ya molekuli ni kujua jambo jipya kuhusu DNA na protini.
Njia ya kwanza. Kata
Kwa mara ya kwanza, wanasayansi walitambua kikamilifu kwamba wangeweza kubadilisha muundo wa asidi ya deoxyribonucleic nyuma katika miaka ya hamsini ya mbali ya karne ya ishirini, walipogundua kimeng'enya maalum sana. Washindi wa Tuzo ya Nobel Smith, Nathans na Arber, ambao walitenga na kutumia protini hii mwaka wa 1978, waliipa jina la kimeng'enya cha kizuizi. Jina kali kama hilo lilichaguliwa kwa sababu kimeng'enya hiki kilikuwa na uwezo wa ajabu: kingeweza kukata kihalisi kupitia asidi ya deoxyribonucleic.
Njia ya pili. Unganisha
Mara nyingi, mbinu za biolojia ya molekuli hazitumiwi peke yake, lakini kwa jozi kwa kila mmoja. Njia mbili za kwanza kutoka kwa orodha hii zinaweza kutumika kama mfano hapa. Kusudi la wanasayansi wa kibaolojia sio kutenganisha molekuli ya asidi ya deoxyribonucleic hadi kuunda molekuli mpya. Dhamira hii ni ya lazima bila kimeng'enya kingine: DNA ligase. Inaweza kuunganisha minyororo ya asidi ya deoxyribonucleic kwa kila mmoja. Zaidi ya hayo, minyororo inaweza kuwa ya seli za aina tofauti kabisa, na hii haitaathiri chochote.
Njia ya tatu. Gawanya
Mara nyingi hutokea kwamba molekuli za asidi ya deoksiribonucleic huwa na urefu tofauti. Ili hii isiingiliane na kazi ya wanasayansi, imegawanywa nakutumia uzushi wa electrophoresis. Molekuli ya asidi ya deoxyribonucleic inatumbukizwa katika dutu fulani, na yenyewe hutumbukizwa kwenye uwanja wa umeme, chini ya ushawishi ambao utengano hutokea.
Njia ya nne. Tambua kiini
Mbinu za biokemia na baiolojia ya molekuli ni tofauti. Mara nyingi lengo lao si kubadili jeni, bali kujifunza. Ili kufunua kiini cha DNA, mseto wa asidi ya nucleic hutumiwa. Jaribio lenyewe linakwenda kama hii: kwanza, asidi ya deoxyribonucleic inapokanzwa. Kwa sababu ya hili, minyororo imekatwa. Mchakato lazima urudiwe mara mbili na asidi mbili tofauti za deoksiribonucleic. Kisha wao ni pamoja na kila mmoja, na hatimaye mchanganyiko umepozwa. Kulingana na jinsi uchanganyaji unavyotokea kwa kasi au polepole, wanasayansi hugundua jinsi msururu wa asidi ya deoxyribonucleic yenyewe unavyoundwa.
Njia ya tano. Clone
Mbinu za utafiti wa baiolojia ya molekuli huhusiana kila mara, lakini hasa katika hali hii, kwa sababu kwa kweli uundaji wa cloning ni mchanganyiko wa mbinu zote za awali za kufanya kazi na jeni. Kwanza, unahitaji kugawanya asidi ya deoxyribonucleic katika sehemu. Kisha, bakteria huoteshwa katika mirija ya majaribio, na misururu inayotokana huongezeka ndani yake.
Njia ya sita. Bainisha
Hapo nyuma katika miaka ya hamsini ya karne ya ishirini, mwanabiolojia kutoka Uswidi, Per Victor Edman, alikuja na mbinu. Kwa msaada wake, iliwezekana kutambua kwa urahisi mlolongo wa amino asidi katika protini bila juhudi nyingi.
Ya sabanjia. Rekebisha
Kanuni na mbinu za baiolojia ya molekuli hutegemea zaidi kufanya kazi na seli. Ukweli ni kwamba kwa msaada wa kinachojulikana bunduki ya jeni, mwanasayansi anaweza kuingiza asidi ya deoxyribonucleic ndani ya seli za mimea, wanyama na wanadamu. Kwa hivyo, seli hubadilika, kupata sifa na kazi mpya. Nucleus na organelles zingine hurekebishwa kwa kiasi kikubwa kupitia jaribio hili.
Njia ya nane. Gundua
Jeni, ambazo huitwa jeni za ripota, zinaweza kuunganishwa kwa jeni zingine na kwa usaidizi wa kitendo hiki rahisi, kusoma kile kinachotokea ndani ya seli. Pia, njia hii hutumiwa ili kujua jinsi jeni huonyeshwa wazi kwenye seli. Jeni la LacZ kawaida hucheza nafasi ya ripota.
Njia ya tisa. Gundua
Ili kutenga jeni fulani kati ya nyingine, wanasayansi huanzisha peroxidase ya horseradish kwenye seli. Hapo huchanganyika na molekuli na kusambaza ishara yenye nguvu ya kutosha inayomruhusu mwanasayansi kubainisha sifa za kiasi na ubora wa seli.
Hitimisho
Katika wakati wetu, sayansi inasonga mbele kikamilifu. Hasa katika uwanja wa biolojia. Kazi mpya na aina za seli, mbinu mpya kabisa za biolojia ya molekuli zinagunduliwa. Inawezekana kwamba wakati ujao utategemea uvumbuzi huu. Na uvumbuzi huu, kwa upande wake, unategemea mbinu za kisasa za biolojia ya molekuli.
