Qisqacha molekulyar biologiya nimani o'rganadi. Molekulyar biologiya fanining predmeti, vazifalari va maqsadlari. Oqsillarning tuzilishi va funksiyasi

Molekulyar biologiya

biologik ob'ektlar va tizimlarni molekulyar darajaga yaqinlashadigan, ayrim hollarda esa bu chegaraga yetib boruvchi darajada o'rganish orqali hayot hodisalari mohiyatini bilishni o'z oldiga vazifa qilib qo'yadigan fan. Bu holatda yakuniy maqsad hayotning irsiyat, o'z turini ko'paytirish, oqsil biosintezi, qo'zg'aluvchanlik, o'sish va rivojlanish, ma'lumotni saqlash va uzatish, energiya o'zgarishi, harakatchanlik kabi xarakterli ko'rinishlarni qanday va qay darajada aniqlashdir. va boshqalar, biologik muhim moddalar molekulalarining tuzilishi, xususiyatlari va o'zaro ta'siri, birinchi navbatda yuqori molekulyar og'irlikdagi biopolimerlarning ikkita asosiy klassi (Qarang: Biopolimerlar) - oqsillar va nuklein kislotalar. M. b.ning oʻziga xos xususiyati. - jonsiz narsalar yoki hayotning eng ibtidoiy ko'rinishlari bilan tavsiflangan hayot hodisalarini o'rganish. Bular hujayra darajasidan va undan past bo'lgan biologik shakllanishlar: hujayra osti organellalari, masalan, izolyatsiya qilingan hujayra yadrolari, mitoxondriyalar, ribosomalar, xromosomalar, hujayra membranalari; Keyinchalik - jonli va jonsiz tabiat chegarasida joylashgan tizimlar - viruslar, shu jumladan bakteriofaglar va tirik materiyaning eng muhim tarkibiy qismlari - nuklein kislotalar (Qarang: Nuklein kislotalar) va oqsillar molekulalari bilan tugaydi (Qarang: Proteinlar).

M. b. - biokimyo (qarang. Biokimyo), biofizika (qarang Biofizika) va bioorganik kimyo (qarang. Bioorganik kimyo) bilan qamrab olingan uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan tadqiqot yo'nalishlari bilan chambarchas bog'liq bo'lgan tabiiy fanning yangi sohasi. Bu erda farqlash faqat qo'llaniladigan usullar va qo'llaniladigan yondashuvlarning asosiy xususiyatini hisobga olish asosida mumkin.

M.ning paydo boʻlishining asosini genetika, biokimyo, elementar jarayonlar fiziologiyasi va boshqalar kabi fanlar qoʻygan, uning rivojlanishining kelib chiqishiga koʻra M. b. molekulyar genetika bilan uzviy bog'liq (Qarang: Molekulyar genetika ) , M. bankining muhim qismini tashkil etishda davom etmoqda, garchi u allaqachon katta darajada mustaqil intizomga aylangan boʻlsa ham. M.ning izolyatsiyasi. biokimyodan quyidagi fikrlar bilan belgilanadi. Biokimyoning vazifalari, asosan, ma'lum kimyoviy moddalarning ma'lum biologik funktsiyalar va jarayonlardagi ishtirokini aniqlash va ularning o'zgarishi xarakterini yoritish bilan cheklanadi; asosiy rolni reaktivlik va kimyoviy tuzilishning odatiy xususiyatlari bilan ifodalangan asosiy xususiyatlari to'g'risidagi ma'lumotlar egallaydi. kimyoviy formula. Shunday qilib, mohiyatan e'tibor asosiy valentli kimyoviy bog'lanishlarga ta'sir qiluvchi o'zgarishlarga qaratilgan. Ayni paytda, L. Pauling ta'kidlaganidek , biologik tizimlar va hayotiy faoliyatning namoyon bo'lishida asosiy e'tibor bir molekula ichida ta'sir qiluvchi asosiy-valent bog'lanishlarga emas, balki molekulalararo o'zaro ta'sirlarni aniqlaydigan turli xil bog'lanishlarga (elektrostatik, van der-vaals, vodorod aloqalari va boshqalar) berilishi kerak. .

Biyokimyasal tadqiqotning yakuniy natijasi kimyoviy tenglamalar tizimi shaklida ifodalanishi mumkin, odatda ularni tekislikda, ya'ni ikki o'lchovda tasvirlash bilan to'liq tugaydi. M. b.ning oʻziga xos xususiyati. uning uch o'lchovliligi. M. b.ning mohiyati. M.Perutz buni biologik funktsiyalarni molekulyar tuzilish nuqtai nazaridan izohlashda ko'radi. Aytishimiz mumkinki, agar ilgari biologik ob'ektlarni o'rganishda "nima", ya'ni qanday moddalar mavjud degan savolga va "qayerda" - qaysi to'qimalar va organlarda degan savolga javob berish kerak bo'lsa, M. b. Molekulaning butun tuzilishining roli va ishtirokining mohiyatini bilib, "qanday qilib" degan savolga, shuningdek, "nima uchun" va "nima uchun" savollariga javob olishni o'z vazifasiga qo'yadi. bir tomondan, molekulaning xossalari (yana, birinchi navbatda, oqsillar va nuklein kislotalar) va u bajaradigan funktsiyalar o'rtasidagi bog'liqlik va boshqa tomondan, hayotiy faoliyat namoyonlarining umumiy majmuasida bunday individual funktsiyalarning roli.

Makromolekulaning umumiy tuzilishida atomlarning o'zaro joylashishi va ularning guruhlanishi, ularning fazoviy munosabatlari hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu ham individual, ham alohida komponentlar, ham molekulaning umumiy konfiguratsiyasi uchun amal qiladi. Aynan qat'iy belgilangan hajmli strukturaning paydo bo'lishi natijasida biopolimer molekulalari o'sha xususiyatlarga ega bo'lib, ular biologik funktsiyalarning moddiy asosi bo'lib xizmat qila oladi. Tirikni oʻrganishga yondashuvning bu tamoyili M. b.ning eng xarakterli, tipik xususiyatidir.

Tarix ma'lumotnomasi. Ajoyib qiymat Biologik muammolarni molekulyar darajada o'rganish I. P. Pavlov tomonidan nazarda tutilgan , hayot haqidagi fanning oxirgi bosqichi - tirik molekula fiziologiyasi haqida gapirgan. Aynan "M. b." birinchi marta ingliz tilida ishlatilgan. olimlar V. Astberi kollagen, qon fibrini yoki kontraktil mushak oqsillari kabi fibrillar (tolali) oqsillarning molekulyar tuzilishi va jismoniy va biologik xususiyatlari o'rtasidagi munosabatlarni aniqlash bilan bog'liq bo'lgan tadqiqotlarga qo'llashda. "M." atamasini keng qo'llang. b." 1950-yillarning boshidan beri po'lat. 20-asr

M.ning paydo boʻlishi. etuk fan sifatida 1953 yilda J. Uotson va F. Krik Kembrijda (Buyuk Britaniya) dezoksiribonuklein kislotaning (DNK) uch o'lchovli tuzilishini kashf etgan vaqtga murojaat qilish odatiy holdir. Bu ushbu tuzilmaning tafsilotlari DNKning irsiy ma'lumotlarning moddiy tashuvchisi sifatida biologik funktsiyalarini qanday aniqlashi haqida gapirishga imkon berdi. Aslida, DNKning bu roli amerikalik genetik O. T. Averi va uning hamkasblari (qarang: Molekulyar genetika) ishi natijasida biroz oldinroq (1944) ma'lum bo'lgan, ammo bu funktsiyaning molekulyar tuzilishiga qanchalik bog'liqligi ma'lum emas edi. DNK. Bu V. L. Bragg, J. Bernal va boshqalarning laboratoriyalarida rentgen nurlanishini tahlil qilishning yangi tamoyillarini ishlab chiqqandan keyingina mumkin bo'ldi, bu esa oqsil makromolekulalari va nuklein kislotalarning fazoviy tuzilishini batafsil bilish uchun ushbu usuldan foydalanishni ta'minladi.

Molekulyar tashkilotning darajalari. 1957 yilda J. Kendrew Mioglobin a ning uch o'lchovli tuzilishini o'rnatdi , va keyingi yillarda bu M. Perutz tomonidan Gemoglobin a ga nisbatan amalga oshirildi. Makromolekulalar fazoviy tashkil etilishining turli darajalari haqidagi g'oyalar shakllantirildi. Birlamchi struktura hosil bo'lgan polimer molekulasi zanjiridagi alohida birliklar (monomerlar) ketma-ketligidir. Proteinlar uchun monomerlar aminokislotalardir. , nuklein kislotalar uchun - Nukleotidlar. Biopolimerning chiziqli, filamentsimon molekulasi vodorod bog'lanishlarining paydo bo'lishi natijasida fazoda ma'lum bir tarzda joylashish qobiliyatiga ega, masalan, L. Pauling ko'rsatganidek, oqsillar holatida, u olishi mumkin. spiral shakli. Bu ikkinchi darajali tuzilma deb ataladi. Ikkilamchi tuzilishga ega bo'lgan molekula u yoki bu tarzda buklanib, uch o'lchamli bo'shliqni to'ldirganda uchinchi darajali tuzilish deyiladi. Nihoyat, uch o'lchovli tuzilishga ega bo'lgan molekulalar o'zaro ta'sirga kirishishi mumkin, ular bir-biriga nisbatan muntazam ravishda kosmosda joylashgan va to'rtlamchi tuzilish sifatida belgilangan narsani tashkil qiladi; uning alohida komponentlari odatda subunitlar deb ataladi.

Molekulyar uch o'lchovli strukturaning molekulaning biologik funktsiyalarini qanday aniqlashiga eng aniq misol bu DNK. U qo'shaloq spiralning tuzilishiga ega: o'zaro qarama-qarshi yo'nalishda (antiparallel) ishlaydigan ikkita ip bir-birining atrofida buralib, asoslarning o'zaro bir-birini to'ldiruvchi joylashuvi bilan qo'sh spiralni hosil qiladi, ya'ni bitta zanjirning ma'lum bir asosiga qarshi turadi har doim shunday asos bo'lib, vodorod aloqalarining shakllanishini eng yaxshi ta'minlaydi: adepin (A) timin (T), guanin (G) sitozin (C) bilan juftlashadi. Bunday struktura DNKning eng muhim biologik funktsiyalari uchun optimal sharoitlarni yaratadi: genetik ma'lumotlarning ushbu oqimining sifat o'zgarmasligini saqlab qolgan holda, hujayra bo'linishi jarayonida irsiy ma'lumotlarning miqdoriy ko'payishi. Hujayra bo'linganda, qolip yoki shablon bo'lib xizmat qiluvchi DNK qo'sh spiralining iplari bo'shatiladi va ularning har birida fermentlar ta'sirida bir-birini to'ldiruvchi yangi zanjir sintezlanadi. Buning natijasida bitta asosiy DNK molekulasidan ikkita mutlaqo bir xil qiz molekulalari olinadi (qarang Hujayra, Mitoz).

Xuddi shunday, gemoglobin holatida uning biologik funktsiyasi - o'pkada kislorodni teskari tarzda biriktirib, keyin uni to'qimalarga berish qobiliyati gemoglobinning uch o'lchovli tuzilishining xususiyatlari va uning o'zgarishi bilan chambarchas bog'liq ekanligi ma'lum bo'ldi. uning fiziologik rolini amalga oshirish jarayoni. O 2 ni bog'lash va ajratishda gemoglobin molekulasining konformatsiyasida fazoviy o'zgarishlar ro'y beradi, bu uning tarkibidagi temir atomlarining kislorodga yaqinligining o'zgarishiga olib keladi. Gemoglobin molekulasi hajmining o'zgarishi, hajmining o'zgarishiga o'xshaydi ko'krak qafasi nafas olayotganda, gemoglobinni "molekulyar o'pka" deb atashga ruxsat beriladi.

Tirik ob'ektlarning eng muhim xususiyatlaridan biri ularning hayotiy faoliyatning barcha ko'rinishlarini nozik tartibga solish qobiliyatidir. M.ning katta hissasi. ilmiy kashfiyotlar allosterik effekt deb ataladigan yangi, ilgari noma'lum bo'lgan tartibga solish mexanizmining kashfiyoti deb hisoblanishi kerak. Bu past molekulyar og'irlikdagi moddalarning qobiliyatida yotadi - deb ataladigan narsa. ligandlar - makromolekulalarning o'ziga xos biologik funktsiyalarini o'zgartirish uchun, birinchi navbatda katalitik ta'sir ko'rsatadigan oqsillar - fermentlar, gemoglobin, biologik membranalar qurilishida ishtirok etadigan retseptor oqsillari (qarang Biologik membranalar), sinaptik uzatishda (qarang. Sinapslar) va boshqalar.

Uchta biotik oqim. M. gʻoyalari nuqtai nazaridan. hayot hodisalarining umumiyligini uchta oqimning birlashuvi natijasi deb hisoblash mumkin: moddalar almashinuvi, ya'ni assimilyatsiya va dissimilyatsiya hodisalarida o'z ifodasini topadigan materiya oqimi; hayotning barcha ko'rinishlari uchun harakatlantiruvchi kuch bo'lgan energiya oqimi; va axborot oqimi nafaqat har bir organizmning rivojlanish va yashash jarayonlarining butun xilma-xilligiga, balki ketma-ket avlodlarning uzluksiz qatoriga kiradi. Bu biomateriallarning rivojlanishi orqali tirik dunyo ta'limotiga kiritilgan ma'lumotlar oqimi g'oyasi unda o'ziga xos, noyob iz qoldiradi.

Molekulyar biologiyaning eng muhim yutuqlari. M. taʼsirining tezligi, koʻlami va chuqurligi. tirik tabiatni o'rganishning fundamental muammolarini tushunishdagi yutuqlar, masalan, kvant nazariyasining atom fizikasining rivojlanishiga ta'siri bilan to'g'ri taqqoslangan. Ushbu inqilobiy ta'sirni bir-biriga bog'liq bo'lgan ikkita shart aniqladi. Bir tomondan, kimyoviy va fizik tajribalar turiga yaqinlashib, eng oddiy sharoitlarda hayotiy faoliyatning eng muhim ko'rinishlarini o'rganish imkoniyatini ochish hal qiluvchi rol o'ynadi. Boshqa tomondan, ushbu vaziyat natijasida sezilarli miqdordagi vakillarning tezda kiritilishi sodir bo'ldi. aniq fanlar- fiziklar, kimyogarlar, kristallograflar, keyin esa matematiklar - biologik muammolarni ishlab chiqishda. Umuman olganda, bu holatlar M. b. rivojlanishining g'ayrioddiy tez sur'atlarini, uning atigi yigirma yil ichida erishilgan muvaffaqiyatlarining soni va ahamiyatini belgilab berdi. Bu yutuqlarning to'liq ro'yxatidan uzoqda: DNK, RNK va ribosomalarning barcha turlarining biologik funktsiyasining tuzilishi va mexanizmini ochib berish (Qarang: Ribosomalar) , genetik kodni oshkor qilish (Genetik kodga qarang) ; teskari transkripsiyaning kashf etilishi (transkripsiyaga qarang) , ya'ni RNK shablonida DNK sintezi; nafas olish pigmentlarining ishlash mexanizmlarini o'rganish; uch o'lchovli strukturaning kashfiyoti va uning fermentlar ta'siridagi funktsional roli (Qarang: Fermentlar) , matritsali sintez printsipi va oqsil biosintezi mexanizmlari; viruslar tuzilishini ochib berish (Qarang: Viruslar) va ularning replikatsiya mexanizmlari, antikorlarning birlamchi va qisman fazoviy tuzilishi; individual genlarni izolyatsiya qilish , kimyoviy va keyin biologik (enzimatik) gen sintezi, shu jumladan inson, hujayradan tashqarida (in vitro); genlarni bir organizmdan ikkinchisiga, shu jumladan inson hujayralariga o'tkazish; ortib borayotgan individual oqsillarning, asosan fermentlarning, shuningdek, nuklein kislotalarning kimyoviy tuzilishining tez sur'atlarda shifrlanishi; nuklein kislota molekulalaridan boshlab, koʻp komponentli fermentlar, viruslar, ribosomalar va boshqalarga oʻtuvchi murakkabligi tobora ortib borayotgan ayrim biologik obʼyektlarning “oʻz-oʻzidan yigʻilish” hodisalarini kashf qilish; biologik funktsiyalar va jarayonlarni tartibga solishning allosterik va boshqa asosiy tamoyillarini tushuntirish.

Reduksionizm va integratsiya. M. b. Bu tirik ob'ektlarni o'rganishdagi ushbu yo'nalishning yakuniy bosqichi bo'lib, u "reduksionizm", ya'ni murakkab hayot funktsiyalarini molekulyar darajada sodir bo'ladigan va shuning uchun fizika va kimyo usullari bilan o'rganish mumkin bo'lgan hodisalarga kamaytirish istagi. . Erishgan M. b. muvaffaqiyatlar ushbu yondashuvning samaradorligidan dalolat beradi. Shu bilan birga, shuni hisobga olish kerakki, tabiiy sharoitda hujayra, to'qima, organ va butun organizmda biz tobora kuchayib borayotgan murakkab tizimlar bilan shug'ullanamiz. Bunday tizimlar quyi darajadagi tarkibiy qismlardan ularning bir butunlarga muntazam integratsiyalashuvi, tarkibiy va funktsional tashkilotga ega bo'lishi va yangi xususiyatlarga ega bo'lishi orqali shakllanadi. Shuning uchun, molekulyar va qo'shni darajalarda oshkor qilish uchun mavjud bo'lgan naqshlarning bilimlari batafsil bo'lgani uchun, M. b.dan oldin. integratsiya mexanizmlarini hayot hodisalarini o'rganishda keyingi rivojlanish chizig'i sifatida tushunish vazifasi paydo bo'ladi. Bu erda boshlang'ich nuqta molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlarini o'rganishdir - vodorod aloqalari, van der Vaals, elektrostatik kuchlar va boshqalar. Ularning kombinatsiyasi va fazoviy joylashuvi bilan ular "integratsion ma'lumot" sifatida belgilanishi mumkin bo'lgan narsalarni hosil qiladi. Bu yuqorida aytib o'tilgan axborot oqimining asosiy qismlaridan biri sifatida ko'rib chiqilishi kerak. M. hududida. integratsiyaga misol qilib, ularning tarkibiy qismlari aralashmasidan murakkab shakllanishlarning o'z-o'zini yig'ish hodisalari bo'lishi mumkin. Bunga, masalan, ularning boʻlinmalaridan koʻpkomponentli oqsillar hosil boʻlishi, ularning tarkibiy qismlari – oqsillar va nuklein kislotalardan viruslar hosil boʻlishi, ribosomalarning oqsil va nuklein komponentlari ajratilgandan soʻng ularning asl tuzilishining tiklanishi va boshqalar kiradi. Ushbu hodisalarni o'rganish biopolimer molekulalarini "tan olish" asosiy hodisalarini bilish bilan bevosita bog'liq. Gap shundaki, aminokislotalarning qaysi birikmalari - oqsil molekulalari yoki nukleotidlardagi - nuklein kislotalardagi alohida molekulalarning qat'iy o'ziga xos, oldindan belgilangan tarkib va tuzilishga ega komplekslarni hosil qilish bilan bog'lanish jarayonlarida bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bularga ularning subbirliklaridan murakkab oqsillarni hosil qilish jarayonlari kiradi; keyinchalik, nuklein kislota molekulalari, masalan, transport va matritsa o'rtasidagi selektiv o'zaro ta'sir (bu holda, genetik kodning ochilishi bizning ma'lumotimizni sezilarli darajada kengaytirdi); nihoyat, bu proteinlar va nuklein kislotalar ishtirok etadigan ko'plab turdagi tuzilmalarning (masalan, ribosomalar, viruslar, xromosomalar) shakllanishi. Tegishli qonunlarni ochish, bu o'zaro ta'sirlar asosidagi "til" ni bilish matematik tilshunoslikning eng muhim yo'nalishlaridan biri bo'lib, u hali ham rivojlanishni kutmoqda. Bu hudud butun biosferaning asosiy muammolari qatoriga kiradi.

Molekulyar biologiya muammolari. Belgilangan muhim vazifalar bilan bir qatorda M. qiladi. ("tanish", o'z-o'zini yig'ish va integratsiya qonunlarini bilish) yaqin kelajak uchun ilmiy izlanishning dolzarb yo'nalishi - strukturani dekodlash imkonini beruvchi usullarni ishlab chiqish, keyin esa yuqori molekulyar uch o'lchovli, fazoviy tashkil etish. nuklein kislotalar. Bunga endi DNKning uch o'lchovli tuzilishining umumiy rejasi (ikkita spiral) bilan bog'liq holda erishildi, ammo uning asosiy tuzilishi haqida aniq ma'lumotga ega bo'lmasdan. Tez muvaffaqiyatlar analitik usullarni ishlab chiqishda kelgusi yillarda ushbu maqsadlarga erishishni ishonch bilan kutish imkonini beradi. Bu erda, albatta, asosiy hissalar tegishli fanlar, birinchi navbatda, fizika va kimyo vakillari tomonidan keladi. Qoʻllanilishi M. b.ning paydo boʻlishi va muvaffaqiyatini taʼminlagan eng muhim usullarning barchasi fiziklar tomonidan taklif qilingan va ishlab chiqilgan (ultratsentrifugalash, rentgen nurlanishini tahlil qilish, elektron mikroskopiya, yadro magnit-rezonansi va boshqalar). Deyarli barcha yangi fizik eksperimental yondashuvlar (masalan, kompyuterlardan foydalanish, sinxrotron yoki bremsstrahlung nurlanishi, lazer texnologiyasi va boshqalar) yangi imkoniyatlar ochadi. chuqur o'rganish muammolar M. b. Javobi M. b.dan kutilayotgan amaliy xarakterdagi eng muhim vazifalar qatorida birinchi navbatda muammo hisoblanadi. molekulyar asoslar malign o'sish, keyin - irsiy kasalliklarning oldini olish va ehtimol ularni engish usullari - "molekulyar kasalliklar" (Qarang: Molekulyar kasalliklar). Katta ahamiyatga ega biologik katalizning molekulyar asoslari, ya'ni fermentlar ta'sirining yoritilishiga ega bo'ladi. M.ning eng muhim zamonaviy yo'nalishlari orasida b. gormonlar ta'sirining molekulyar mexanizmlarini ochish istagini o'z ichiga olishi kerak (Qarang: Gormonlar) , toksik va dorivor moddalar, shuningdek, moddalarning kirib borishi va tashish jarayonlarini tartibga solishda ishtirok etadigan biologik membranalar kabi hujayra tuzilmalarining molekulyar tuzilishi va faoliyati tafsilotlarini aniqlash. Olisroq maqsadlar M. b. - asab jarayonlarining tabiati, xotira mexanizmlari haqidagi bilimlar (Qarang: Xotira) M.ning muhim boʻlimlaridan biri b. - deb atalmish. genetik injeneriya, mikroblar va pastki (bir hujayrali) va odamlar bilan tugaydigan tirik organizmlarning genetik apparati (Genom) ning maqsadli ishlashini o'z oldiga vazifa qilib qo'yadi (ikkinchi holda, birinchi navbatda, ularni radikal davolash maqsadida). irsiy kasalliklar (Qarang. Irsiy kasalliklar) va genetik nuqsonlarni tuzatish ). Insonning genetik asosiga kengroq aralashuvlar faqat uzoq yoki uzoq kelajakda muhokama qilinishi mumkin, chunki bu holda jiddiy texnik va fundamental to'siqlar paydo bo'ladi. Mikroblar, o'simliklar haqida va bu mumkin, va sahifa - x. Hayvonlar uchun bunday istiqbollar juda daldalidir (masalan, havodan azotni biriktiruvchi apparati bo'lgan va o'g'itlarga muhtoj bo'lmagan madaniy o'simliklar navlarini olish). Ular erishilgan yutuqlarga asoslanadi: genlarni ajratib olish va sintez qilish, genlarni bir organizmdan ikkinchisiga o'tkazish, qo'llash. ommaviy madaniyatlar hujayralar iqtisodiy yoki tibbiy muhim moddalar ishlab chiqaruvchisi sifatida.

Molekulyar biologiya bo'yicha tadqiqotlarni tashkil etish. Tez rivojlanish M. b. ko‘plab ixtisoslashgan ilmiy markazlarning paydo bo‘lishiga olib keldi. Ularning soni tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Eng yirik: Buyuk Britaniyada - Kembrijdagi molekulyar biologiya laboratoriyasi, Londondagi Qirollik instituti; Frantsiyada - Parij, Marsel, Strasburgdagi molekulyar biologiya institutlari, Paster instituti; AQShda - bo'limlar M. b. Bostondagi universitet va institutlarda (Garvard universiteti, Massachusets texnologiya instituti), San-Fransisko (Berkli), Los-Anjeles (Kaliforniya texnologiya instituti), Nyu-York (Rokfeller universiteti), Bethesda sog'liqni saqlash institutlari va boshqalar; Germaniyada - Maks Plank institutlari, Göttingen va Myunxendagi universitetlar; Shvetsiyada, Stokgolmdagi Karolinska instituti; GDRda - Berlindagi Markaziy molekulyar biologiya instituti, Yena va Halle institutlari; Vengriyada - Segeddagi biologik markaz. SSSRda birinchi ixtisoslashtirilgan institut M. boʻladi. 1957 yilda Moskvada SSSR Fanlar akademiyasi tizimida tashkil etilgan (qarang. ); keyin: Moskvadagi SSSR Fanlar akademiyasining Bioorganik kimyo instituti, Pushchinodagi oqsil instituti, institut qoshida biologiya boʻlimi tashkil topdi. atom energiyasi(Moskva), bo'limlar M. b. Novosibirskdagi Fanlar akademiyasining Sibir bo‘limi institutlarida, Moskva davlat universitetining bioorganik kimyo bo‘limlararo laboratoriyasida, Kiyevdagi Ukraina SSR Fanlar akademiyasining molekulyar biologiya va genetika sektorida (keyinchalik institut). ; M. b ustidagi muhim ish. Leningraddagi Makromolekulyar birikmalar institutida, SSSR Fanlar akademiyasining bir qator boʻlim va laboratoriyalarida va boshqa boʻlimlarda olib boriladi.

Ayrim tadqiqot markazlari bilan bir qatorda kengroq miqyosdagi tashkilotlar paydo bo'ldi. Gʻarbiy Yevropada M. boʻyicha Yevropa tashkiloti vujudga keldi. (EMBO), unda 10 dan ortiq davlat ishtirok etadi. SSSRda 1966 yilda Molekulyar biologiya institutida M. B. boʻyicha Ilmiy kengash tashkil etilgan boʻlib, u ushbu bilim sohasidagi muvofiqlashtiruvchi va tashkiliy markaz hisoblanadi. U M. b.ning eng muhim boʻlimlari boʻyicha keng koʻlamli monografiyalar turkumini nashr ettirdi, M. b. boʻyicha “qishki maktablar” muntazam tashkil etiladi, M. b.ning dolzarb muammolariga bagʻishlangan konferensiya va simpoziumlar oʻtkaziladi. Kelajakda M. boʻyicha ilmiy tavsiyalar beriladi. SSSR Tibbiyot fanlari akademiyasida va ko'plab respublika Fanlar akademiyalarida yaratilgan. «Molekulyar biologiya» jurnali 1966 yildan beri nashr etiladi (yiliga 6 ta).

Nisbatan uchun qisqa muddatga SSSRda M. sohasidagi tadqiqotchilarning salmoqli otryadi yetishib chiqdi; bular o'z qiziqishlarini boshqa sohalardan qisman o'zgartirgan keksa avlod olimlari; ko'pincha, ular ko'plab yosh tadqiqotchilardir. M.ning shakllanishi va rivojlanishida faol ishtirok etgan yetakchi olimlardan b. SSSRda A. A. Baev, A. N. Belozerskiy, A. E. Braunshteyn, Yu. A. Ovchinnikov, A. S. Spirin, M. M. Shemyakin, V. A. Engelgardt kabilarni nomlash mumkin. M.ning yangi yutuqlari. va molekulyar genetika KPSS Markaziy Komiteti va SSSR Vazirlar Sovetining (1974 yil may) “Molekulyar biologiya va molekulyar genetika taraqqiyotini jadallashtirish va ularning yutuqlaridan milliy iqtisodiyotda foydalanish chora-tadbirlari toʻgʻrisida”gi qarori bilan targʻib qilinadi. iqtisodiyot."

Lit.: Vagner R., Mitchell G., Genetika va metabolizm, trans. ingliz tilidan, M., 1958; Szent-Gyorgy va A., Bioenergetika, trans. ingliz tilidan, M., 1960; Anfinsen K., Evolyutsiyaning molekulyar asoslari, trans. ingliz tilidan, M., 1962; Stenli V., Valens E., Viruslar va hayotning tabiati, trans. ingliz tilidan, M., 1963; Molekulyar genetika, trans. Bilan. Ingliz tili, 1-qism, M., 1964; Volkenshteyn M.V., Molekulalar va hayot. Molekulyar biofizikaga kirish, M., 1965; Gaurowitz F., Oqsillar kimyosi va funktsiyalari, trans. ingliz tilidan, M., 1965; Bresler S. E., Molekulyar biologiyaga kirish, 3-nashr, M. - L., 1973; Ingram V., Makromolekulalar biosintezi, trans. ingliz tilidan, M., 1966; Engelhardt V. A., Molekulyar biologiya, kitobda: SSSRda biologiyaning rivojlanishi, M., 1967; Molekulyar biologiyaga kirish, trans. ingliz tilidan, M., 1967; Watson, J., Genning molekulyar biologiyasi, trans. ingliz tilidan, M., 1967; Finean J., Biologik ultrastrukturalar, trans. ingliz tilidan, M., 1970; Bendoll, J., Mushaklar, molekulalar va harakat, trans. ingliz tilidan, M., 1970; Ichas M., Biologik kod, trans. ingliz tilidan, M., 1971; Viruslarning molekulyar biologiyasi, M., 1971; Oqsil biosintezining molekulyar asoslari, M., 1971; Bernhard S., Fermentlarning tuzilishi va funktsiyasi, trans. ingliz tilidan, M., 1971; Spirin A. S., Gavrilova L. P., Ribosoma, 2-nashr, M., 1971; Frenkel-Konrat H., Viruslar kimyosi va biologiyasi, trans. ingliz tilidan, M., 1972; Smit C., Hanewalt F., Molekulyar fotobiologiya. Inaktivatsiya va tiklanish jarayonlari, trans. ingliz tilidan, M., 1972; Xarris G., Inson biokimyoviy genetikasi asoslari, trans. Ingliz tilidan, M., 1973.

V. A. Engelxardt.

Buyuk Sovet Entsiklopediyasi. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. 1969-1978 .

Molekulyar biologiya / ma lɛ uchunJʊ ler / biologiyaning turli xil hujayra tizimlaridagi biomolekulalar oʻrtasidagi biologik faollikning molekulyar asoslari, jumladan DNK, RNK, oqsillar va ularning biosintezi oʻrtasidagi oʻzaro taʼsiri hamda bu oʻzaro taʼsirlarni tartibga solish bilan bogʻliq boʻlgan biologiya boʻlimi. Yozilmoqda tabiat 1961 yilda Astberi molekulyar biologiyani tasvirlab berdi:

Texnika emas, balki yondashuv, mos keladigan molekulyar reja uchun klassik biologiyaning keng ko'lamli ko'rinishlarini qidirishning etakchi g'oyasi bilan fundamental fanlar nuqtai nazaridan yondashuv. Bu, xususan, bilan bog'liq shakllari biologik molekulalar va [...] asosan uch o'lchovli va strukturaviy - bu, ammo, bu faqat morfologiyani takomillashtirish degani emas. U bir vaqtning o'zida genezis va funktsiyani tekshirishi kerak.

Boshqa biologiya fanlari bilan aloqasi

Molekulyar biologiya sohasidagi tadqiqotchilar molekulyar biologiyani o'stirishning o'ziga xos usullaridan foydalanadilar, lekin ularni tobora ko'proq genetika va biokimyo usullari va g'oyalari bilan birlashtiradi. Ushbu fanlar o'rtasida aniq chegara yo'q. Bu quyidagi diagrammada ko'rsatilgan, unda maydonlar o'rtasidagi munosabatlarning bir turi tasvirlangan:

Biokimyo tirik organizmlarda sodir boʻladigan kimyoviy moddalar va hayotiy jarayonlarni oʻrganuvchi fan. Biokimyogarlarga biomolekulalarning roli, funktsiyasi va tuzilishiga e'tibor qaratish qiyin. Biologik jarayonlar ortidagi kimyoni o'rganish va biologik faol molekulalarning sintezi biokimyoga misol bo'la oladi.
Genetika organizmlardagi irsiy farqlarning ta'sirini o'rganishdir. Buni ko'pincha oddiy komponent (masalan, bitta gen) yo'qligi bilan izohlash mumkin. "Mutantlar" ni o'rganish - "yovvoyi tip" yoki normal fenotipga nisbatan bir yoki bir nechta funktsional komponentlarga ega bo'lgan organizmlar. Genetik o'zaro ta'sirlar (epistaz) ko'pincha bunday "nokaut" tadqiqotlarining oddiy talqinlari bilan chalkashib ketadi.
Molekulyar biologiya replikatsiya, transkripsiya, translatsiya va hujayra funktsiyasi jarayonlarining molekulyar asoslarini o'rganishdir. Molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi, genetik material RNKga transkripsiya qilinadi va keyin proteinga aylantiriladi, ammo haddan tashqari soddalashtirilgan bo'lsa ham, bu sohani tushunish uchun yaxshi boshlanish nuqtasidir. Rasm RNK uchun paydo bo'ladigan yangi rollar nuqtai nazaridan qayta ko'rib chiqilgan.

Molekulyar biologiyaning metodlari

Molekulyar klonlash

Protein funktsiyasini o'rganish uchun eng asosiy molekulyar biologiya usullaridan biri molekulyar klonlashdir. Ushbu texnikada qiziqish uyg'otadigan oqsilni kodlaydigan DNK polimeraza zanjiri reaktsiyasi (PCR) va/yoki plazmiddagi cheklovchi fermentlar (ekspressiya vektori) yordamida klonlanadi. Vektor 3 ga ega o'ziga xos xususiyatlar: replikatsiyaning kelib chiqishi, ko'p klonlash joyi (MCS) va tanlanadigan marker, odatda antibiotiklarga chidamli. Yuqori oqimdagi ko'p klonlash joyi klonlangan genning ekspressiyasini tartibga soluvchi promouter va transkripsiyaning boshlang'ich hududi hisoblanadi. Ushbu plazmid bakteriya yoki hayvon hujayralariga kiritilishi mumkin. DNK ning kiritilishi bakterial hujayralar yalang'och DNKni qabul qilish transformatsiyasi, hujayradan hujayraga konjugatsiya yoki virusli vektor bilan transduksiya orqali amalga oshirilishi mumkin. DNKning eukaryotik hujayralarga, masalan, hayvonlar hujayralariga fizik yoki kimyoviy vositalar bilan kiritilishi transfeksiya deb ataladi. Kaltsiy fosfat transfeksiyasi, elektroporatsiya, mikroin'ektsiya va liposomal transfeksiya kabi bir necha xil transfeksiya usullari mavjud. Plazmid genomga integratsiyalangan bo'lishi mumkin, bu esa barqaror transfeksiyaga olib keladi yoki transfeksiya o'tish davri deb ataladigan genomdan mustaqil bo'lib qolishi mumkin.

Qiziqarli oqsillarni kodlaydigan DNK endi hujayra ichida va oqsillarni endi ifodalash mumkin. Turli tizimlar, masalan, induksiyali promotorlar va o'ziga xos hujayra signalizatsiya omillari, oqsilga bo'lgan qiziqishni yuqori darajada ifodalashga yordam beradi. Keyinchalik ko'p miqdorda protein bakterial yoki eukaryotik hujayradan olinishi mumkin. Proteinni turli vaziyatlarda fermentativ faolligini tekshirish mumkin, oqsilni kristallanishi mumkin, shuning uchun uning uchinchi darajali tuzilishini o'rganish mumkin yoki farmatsevtika sanoatida oqsilga qarshi yangi dori vositalarining faolligini o'rganish mumkin.

polimeraza zanjiri reaktsiyasi

Makromolekulalar-bloting va o'rganish

Shartlar shimoliy , g'arbiy va sharqona Blotting dastlab bo'lgan narsani chiqaradi molekulyar biologiya muddatda o'ynagan hazil Janubiy tarmoq, BLOTTED DNK gibridizatsiyasi uchun Edvin Southern tomonidan tasvirlangan texnikaga amal qilgan holda. Patrisiya Tomas, RNK blokirovkasini ishlab chiquvchi, keyinchalik u nomi bilan mashhur bo'ldi shimoliy - qorayish, aslida bu atamadan foydalanmang.

Janubiy qorayish

Ixtirochisi, biolog Edvin Sautern nomi bilan atalgan Southern blot DNK namunasida ma'lum DNK ketma-ketligi mavjudligini tekshirish usulidir. DNK namunalari cheklash fermenti (cheklash fermenti) hazm qilishdan oldin yoki keyin gel elektroforez bilan ajratiladi va keyin kapillyar blot orqali membranaga o'tkaziladi. Keyin membrana DNKga tegishli bo'lgan asosiy ketma-ketlikka ega bo'lgan yorliqli DNK probiga ta'sir qiladi. Janubiy blotting DNK namunalaridan o'ziga xos DNK ketma-ketligini aniqlash uchun boshqa usullar, masalan, PCR qobiliyati tufayli ilmiy laboratoriyada kamroq qo'llaniladi. Ushbu dog'lar hali ham ba'zi ilovalar uchun ishlatiladi, masalan, transgen sichqonlarda transgen nusxasi sonini o'lchash yoki embrion ildiz hujayralarining muhandislik genlarini nokautlash liniyalarida.

shimoliy dog'lar

Shimoliy dog'lar diagrammasi

Sharqiy qorayish

Molekulyar biologiyadan kelib chiqadigan klinik tadqiqotlar va tibbiy terapiya qisman gen terapiyasi bilan qoplangan. Molekulyar biologiya yoki molekulyar hujayra biologiyasi yondashuvlarini tibbiyotda qo'llash endi molekulyar tibbiyot deb ataladi. Molekulyar biologiya shuningdek, yangi dori vositalarini samarali yo'naltirish, kasalliklarni tashxislash va hujayra fiziologiyasini tushunish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan hujayralarning turli qismlarining shakllanishi, harakatlari va qoidalarini tushunishda muhim rol o'ynaydi.

qo'shimcha o'qish

Cohen, SN, Chang, NKD, Boyer, H. & Heling, RB Biologik funktsional bakterial plazmidlarni qurish in vitro .

Molekulyar biolog - bu tibbiy tadqiqotchi, uning vazifasi insoniyatni xavfli kasalliklardan qutqarishdan boshqa narsa emas. Bunday kasalliklar orasida, masalan, bugungi kunda dunyodagi o'limning asosiy sabablaridan biriga aylangan onkologiya etakchi - yurak-qon tomir kasalliklaridan bir oz pastroqdir. Onkologiyani erta tashxislash, saratonni oldini olish va davolashning yangi usullari zamonaviy tibbiyotning ustuvor vazifasidir. Onkologiya sohasidagi molekulyar biologlar organizmga erta tashxis qo'yish yoki maqsadli dori-darmonlarni etkazib berish uchun antikorlar va rekombinant (genetik muhandislik) oqsillarini ishlab chiqadilar. Ushbu soha mutaxassislari fan va texnikaning eng so'nggi yutuqlaridan yangi organizmlar va organik moddalarni yaratishda ulardan ilmiy-tadqiqot va klinik faoliyatda foydalanish uchun foydalanadilar. Molekulyar biologlar tomonidan qo'llaniladigan usullardan klonlash, transfeksiya, infektsiya, polimeraza zanjiri reaktsiyasi, genlarni ajratish va boshqalar. Rossiyada molekulyar biologlarga qiziqqan kompaniyalardan biri PrimeBioMed MChJ hisoblanadi. Tashkilot saraton kasalligini tashxislash uchun antikor-reagentlar ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi. Bunday antikorlar asosan o'simta turini, uning kelib chiqishi va malignligini, ya'ni metastaz berish qobiliyatini (tananing boshqa qismlariga tarqalishini) aniqlash uchun ishlatiladi. Antikorlar tekshirilgan to'qimalarning ingichka bo'laklariga qo'llaniladi, shundan so'ng ular hujayralardagi ma'lum oqsillarga bog'lanadi - o'simta hujayralarida mavjud bo'lgan, ammo sog'lomlarda yo'q va aksincha. Tadqiqot natijalariga ko'ra keyingi davolanish belgilanadi. PrimeBioMed mijozlari orasida nafaqat tibbiy, balki ilmiy muassasalar ham bor, chunki antikorlar tadqiqot muammolarini hal qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bunday hollarda o'rganilayotgan oqsil bilan bog'lanishga qodir noyob antikorlar maxsus buyurtma bo'yicha ma'lum bir vazifa uchun ishlab chiqarilishi mumkin. Kompaniya tadqiqotining yana bir istiqbolli yo'nalishi dori vositalarini organizmga maqsadli (maqsadli) yetkazib berishdir. Bunday holda, antikorlar transport sifatida ishlatiladi: ularning yordami bilan dorilar to'g'ridan-to'g'ri ta'sirlangan organlarga etkaziladi. Shunday qilib, davolash samaraliroq bo'ladi va organizm uchun, masalan, nafaqat saraton hujayralariga, balki boshqa hujayralarga ham ta'sir qiladigan kimyoterapiyaga qaraganda kamroq salbiy oqibatlarga olib keladi. Yaqin o'n yilliklarda molekulyar biolog kasbiga talab ortib borishi kutilmoqda: insonning o'rtacha umr ko'rish davomiyligi oshishi bilan onkologik kasalliklar soni ortadi. Molekulyar biologlar tomonidan olingan moddalar yordamida o'smalarni erta aniqlash va davolashning innovatsion usullari hayotni saqlab qoladi va uning sifatini yaxshilaydi. juda katta raqam odamlarning.

Asosiy kasbiy ta'lim

Foizlar ma'lum darajadagi ma'lumotga ega bo'lgan mutaxassislarning mehnat bozorida taqsimlanishini aks ettiradi. Kasb-hunarni egallash uchun asosiy mutaxassisliklar yashil rang bilan belgilangan.

Qobiliyat va ko'nikmalar

Reaktivlar, namunalar bilan ishlash qobiliyati, kichik narsalar bilan ishlay olishi kerak
Katta hajmdagi ma'lumotlar bilan ishlash qobiliyati
Qo'llar bilan ishlash qobiliyati

Qiziqishlar va imtiyozlar

Yangi narsalarni o'rganishga intilish
Ko'p vazifali rejimda ishlash qobiliyati (bir vaqtning o'zida bir nechta reaktsiyalar va jarayonlarning borishini kuzatish kerak)
Aniqlik
Mas'uliyat (siz ishni "ertaga" qoldira olmaysiz, chunki namunalar shikastlanishi mumkin)
ehtiyotkorlik
mehnatsevarlik
Ehtiyotkorlik (mikro jarayonlarni kuzatish kerak)

Yuzlardagi kasb

Mariya Shitova

Daria Samoylova

Aleksey Grachev

Onkologiya sohasidagi molekulyar biologiya istiqbolli kasbiy yo'nalishdir, chunki saraton kasalligiga qarshi kurash jahon tibbiyotining ustuvor vazifalaridan biridir.

Ilm-fan, biotexnologik va innovatsion korxonalarning faol rivojlanishi tufayli molekulyar biologlar ko'plab sohalarda talabga ega. Bugungi kunga kelib, ayniqsa, o'z mutaxassisligi bo'yicha ma'lum tajribaga ega bo'lgan mutaxassislarning kamligi mavjud. Hozirgacha juda ko'p bitiruvchilar chet elga ishlashda davom etmoqda. Imkoniyatlar paydo bo'la boshlaydi samarali ish Rossiyada biotexnologiya sohasida, ammo ommaviy xarakter haqida gapirishga hali erta.

Molekulyar biologning ishi mutaxassisning faol ishtirokini o'z ichiga oladi ilmiy faoliyat, bu martaba ko'tarilish mexanizmiga aylanadi. Kasb-hunarni rivojlantirish ilmiy loyihalar va konferentsiyalarda ishtirok etish orqali, ehtimol, tegishli bilim sohalarini rivojlantirish orqali mumkin. Shuningdek, kelajakda akademik rivojlanish kichik ilmiy xodimdan katta ilmiy xodim orqali yetakchi ilmiy xodim, professor va/yoki kafedra/laboratoriya boshlig‘igacha bo‘lishi mumkin.

Molekulyar biologiya, biologik ob'ektlar va tizimlarni molekulyar darajaga yaqinlashadigan, ayrim hollarda esa bu chegaraga yetib boruvchi darajada o'rganish orqali hayot hodisalari mohiyatini bilishni o'z oldiga vazifa qilib qo'yadigan fan. Bu holatda yakuniy maqsad hayotning irsiyat, o'z turini ko'paytirish, oqsil biosintezi, qo'zg'aluvchanlik, o'sish va rivojlanish, ma'lumotni saqlash va uzatish, energiya o'zgarishi, harakatchanlik kabi xarakterli ko'rinishlarni qanday va qay darajada aniqlashdir. va boshqalar , biologik muhim moddalar molekulalarining tuzilishi, xususiyatlari va o'zaro ta'siri, birinchi navbatda yuqori molekulyar biopolimerlarning ikkita asosiy sinfi - oqsillar va nuklein kislotalar bilan bog'liq. M. b.ning oʻziga xos xususiyati. - jonsiz narsalar yoki hayotning eng ibtidoiy ko'rinishlari bilan tavsiflangan hayot hodisalarini o'rganish. Bular hujayra darajasidan va undan past bo'lgan biologik shakllanishlar: hujayra osti organellalari, masalan, izolyatsiya qilingan hujayra yadrolari, mitoxondriyalar, ribosomalar, xromosomalar, hujayra membranalari; Keyinchalik - jonli va jonsiz tabiat chegarasida joylashgan tizimlar - viruslar, shu jumladan bakteriofaglar va tirik materiyaning eng muhim tarkibiy qismlari - nuklein kislotalar va oqsillarning molekulalari bilan yakunlanadi.

M. b.ning oʻziga xos xususiyati. uning uch o'lchovliligi. M. b.ning mohiyati. M.Perutz buni biologik funktsiyalarni molekulyar tuzilish nuqtai nazaridan izohlashda ko'radi. M. b. molekulaning butun tuzilishining roli va ishtirokining mohiyatini bilgan holda, "qanday qilib" degan savolga va "nima uchun" va "nima uchun" savollariga, bir tomondan, munosabatlarni bilib olishni maqsad qiladi. molekulaning xossalari (yana, birinchi navbatda, oqsillar va nuklein kislotalar) va u bajaradigan funktsiyalar o'rtasida va boshqa tomondan, hayotiy faoliyatning namoyon bo'lishining umumiy majmuasida bunday individual funktsiyalarning roli.

Molekulyar biologiyaning eng muhim yutuqlari. Bu yutuqlarning to'liq ro'yxatidan yiroq: DNK, RNK va ribosomalarning barcha turlarining biologik funktsiyasining tuzilishi va mexanizmini ochish, genetik kodni ochish; teskari transkripsiyaning kashf etilishi, ya'ni RNK shablonida DNK sintezi; nafas olish pigmentlarining ishlash mexanizmlarini o'rganish; uch o'lchovli tuzilmani va uning fermentlar ta'siridagi funktsional rolini, matritsa sintezi printsipini va oqsil biosintezi mexanizmlarini ochish; viruslar tuzilishi va ularning replikatsiya mexanizmlarini, antikorlarning birlamchi va qisman fazoviy tuzilishini ochib berish; individual genlarni izolyatsiya qilish, kimyoviy va keyin biologik (enzimatik) gen sintezi, shu jumladan inson, hujayradan tashqarida (in vitro); genlarni bir organizmdan ikkinchisiga, shu jumladan inson hujayralariga o'tkazish; ortib borayotgan individual oqsillarning, asosan fermentlarning, shuningdek, nuklein kislotalarning kimyoviy tuzilishining tez sur'atlarda shifrlanishi; nuklein kislota molekulalaridan boshlab, koʻp komponentli fermentlar, viruslar, ribosomalar va boshqalarga oʻtuvchi murakkabligi tobora ortib borayotgan ayrim biologik obʼyektlarning “oʻz-oʻzidan yigʻilish” hodisalarini kashf qilish; biologik funktsiyalar va jarayonlarni tartibga solishning allosterik va boshqa asosiy tamoyillarini tushuntirish.

MBning eng muhim yo'nalishlari:

- molekulyar genetika - hujayra genetik apparatining strukturaviy va funktsional tashkil etilishini va irsiy ma'lumotni amalga oshirish mexanizmini o'rganadi.

- Molekulyar virusologiya - viruslarning hujayralar bilan o'zaro ta'sirining molekulyar mexanizmlarini o'rganadigan fan

- Molekulyar immunologiya - organizmning immun reaktsiyalarining qonuniyatlarini o'rganadi

Rivojlanishning molekulyar biologiyasi - organizmlarning individual rivojlanishi va hujayralarning ixtisoslashuvi jarayonida hujayra xilma-xilligining paydo bo'lishini o'rganish.

Asosiy tadqiqot ob'ektlari: Viruslar (shu jumladan bakteriofaglar), Hujayralar va hujayra osti tuzilmalari, Makromolekulalar, Ko'p hujayrali organizmlar.

31.2

Do'stlar uchun!

Malumot

Molekulyar biologiya 1953 yil aprel oyida biokimyodan kelib chiqdi. Uning paydo bo'lishi DNK molekulasining tuzilishini kashf etgan Jeyms Uotson va Frensis Krik nomlari bilan bog'liq. Bu kashfiyot genetika, bakteriyalar va viruslarning biokimyosini o'rganish orqali amalga oshirildi. Molekulyar biolog kasbi keng tarqalmagan, ammo bugungi kunda uning roli zamonaviy jamiyat juda katta. Ko'p sonli kasalliklar, shu jumladan genetik darajada namoyon bo'lganlar, olimlardan ushbu muammoga yechim topishni talab qiladi.

Faoliyat tavsifi

Viruslar va bakteriyalar doimiy ravishda mutatsiyaga uchrab turadi, ya'ni dorilar endi odamga yordam bermaydi va kasalliklarni davolab bo'lmaydi. Molekulyar biologiyaning vazifasi bu jarayondan oldinga chiqish va kasalliklarni davolashning yangi usullarini ishlab chiqishdir. Olimlar aniq belgilangan sxema bo'yicha ishlaydi: kasallikning sababini blokirovka qilish, irsiyat mexanizmlarini yo'q qilish va shu bilan bemorning ahvolini engillashtirish. Butun dunyoda molekulyar biologlar bemorlarga yordam berish uchun yangi davolash usullarini ishlab chiqayotgan bir qancha markazlar, klinikalar va shifoxonalar mavjud.

Ish majburiyatlari

Molekulyar biologning vazifalari hujayra ichidagi jarayonlarni o'rganishni o'z ichiga oladi (masalan, o'smalarning rivojlanishi paytida DNKdagi o'zgarishlar). Shuningdek, mutaxassislar DNKning xususiyatlarini, ularning butun organizmga va bitta hujayraga ta'sirini o'rganadilar. Bunday tadqiqotlar, masalan, PCR (polimeraza zanjiri reaktsiyasi) asosida amalga oshiriladi, bu sizga organizmni infektsiyalar, irsiy kasalliklar uchun tahlil qilish va biologik munosabatlarni aniqlash imkonini beradi.

Karyera o'sishining xususiyatlari

Molekulyar biologning kasbi o'z sohasida juda istiqbolli va bugungi kunda kelajakdagi tibbiyot kasblari reytingida birinchi o'rinni egallashga da'vo qilmoqda. Aytmoqchi, molekulyar biolog Siz doimo bu hududda qolishingiz shart emas. Agar kasbni o'zgartirish istagi bo'lsa, u laboratoriya jihozlari bo'yicha savdo menejeri sifatida qayta tayyorlashi, turli xil tadqiqotlar uchun asboblarni ishlab chiqishni boshlashi yoki o'z biznesini ochishi mumkin.