Avant d'envisager les méthodes de la biologie moléculaire, il est nécessaire de comprendre et de réaliser au moins dans les termes les plus généraux ce qu'est la biologie moléculaire elle-même et ce qu'elle étudie. Et pour cela, vous devrez creuser encore plus profondément et composer avec le concept euphonique d'"information génétique". Et rappelez-vous également ce que sont une cellule, un noyau, des protéines et de l'acide désoxyribonucléique.
Qu'est-ce que c'est, ou connaissances de base
Tous ceux qui ont suivi un cours de biologie de base à l'école doivent savoir que le corps de chaque personne et animal est composé d'organes, de muscles et d'os. Et ceux-ci sont formés à partir de divers tissus, qui à leur tour sont formés à partir de cellules.
La coque, le cytoplasme, diverses protéines et le noyau sont les principaux composants de la cellule la plus ordinaire. Mais les informations sur la façon dont les protéines sont construites et fonctionnent se trouvent dans le noyau, et pour être plus précis, dans le noyau désoxyribonucléique.acide. C'est dans le brin d'ADN de renommée mondiale que les données sur le fonctionnement des protéines sont stockées et stockées. Tout développement ultérieur de l'organisme dépend de la construction correcte de l'acide désoxyribonucléique. Du point de vue des biologistes, rien n'est plus important. On peut dire que toute la vie d'une personne dépend d'un milliard des plus petits accidents qui pourraient modifier son génome.
La biologie moléculaire est la même et étudie les processus qui se produisent dans les cellules: comment les données sont transférées de l'acide désoxyribonucléique aux protéines, comment elles y arrivent initialement, quelles sont les principales fonctions des protéines, comment elles se forment.
Depuis les années vingt du XXe siècle, la biologie moléculaire se développe activement. Les plus grands scientifiques du monde ont consacré leur vie à l'étude de l'acide désoxyribonucléique et du fonctionnement des protéines. De nombreuses découvertes ahurissantes ont été faites. Par exemple, le scientifique Francis Crick à la veille des années soixante a formulé le dogme central de la biologie moléculaire. L'essence de cette loi est que les données génétiques passent de l'acide désoxyribonucléique à l'acide ribonucléique, et de là aux protéines. Mais le processus ne peut pas aller dans la direction opposée.
Ce n'est que plus près du début du XXIe siècle que la formation des principales méthodes de biologie moléculaire a commencé. Grâce à cela, une véritable percée scientifique s'est produite: les scientifiques ont découvert comment et à partir de quoi se forme l'acide désoxyribonucléique. La biologie et la chimie n'ont plus jamais été les mêmes.
Méthodes de biologie moléculaire
Il y a des basesdes moyens de modifier les acides désoxyribonucléiques et ribonucléiques, ainsi que des manipulations avec des protéines. L'intérêt des principes et des méthodes de la biochimie et de la biologie moléculaire est de découvrir quelque chose de nouveau sur l'ADN et les protéines.
La première méthode. Couper
Pour la première fois, les scientifiques ont pleinement réalisé qu'ils pouvaient modifier la structure de l'acide désoxyribonucléique dans les lointaines années cinquante du XXe siècle, lorsqu'ils ont découvert une enzyme très spéciale. Les lauréats du prix Nobel Smith, Nathans et Arber, qui ont isolé et utilisé cette protéine en 1978, l'ont surnommée l'enzyme de restriction. Un nom aussi dur a été choisi parce que cette enzyme avait une capacité incroyable: elle pouvait littéralement couper l'acide désoxyribonucléique.
Deuxième méthode. Connexion
Très souvent, les méthodes de biologie moléculaire ne sont pas utilisées seules, mais en binôme. Les deux premières méthodes de cette liste peuvent servir d'exemple ici. L'objectif des biologistes n'est pas tant d'isoler la molécule d'acide désoxyribonucléique que de créer une nouvelle molécule. Cette mission est indispensable sans une autre enzyme: l'ADN ligase. Il est capable de relier les chaînes d'acide désoxyribonucléique les unes aux autres. De plus, les chaînes peuvent appartenir à des cellules de types complètement différents, et cela n'affectera rien.
Troisième méthode. Diviser
Il arrive souvent que les molécules d'acide désoxyribonucléique aient des longueurs différentes. Pour que cela n'interfère pas avec le travail des scientifiques, ils sont divisés avecgrâce au phénomène d'électrophorèse. Une molécule d'acide désoxyribonucléique est immergée dans une certaine substance, et elle-même est immergée dans un champ électrique, sous l'influence duquel se produit une séparation.
La quatrième méthode. Reconnaître l'essence
Les méthodes de biochimie et de biologie moléculaire sont différentes. Souvent, leur objectif n'est pas de modifier les gènes, mais de les étudier. Afin de révéler l'essence de l'ADN, l'hybridation des acides nucléiques est utilisée. L'expérience elle-même se déroule comme suit: d'abord, l'acide désoxyribonucléique est chauffé. De ce fait, les chaînes sont déconnectées. Le processus doit être répété deux fois avec deux acides désoxyribonucléiques différents. Ensuite, ils sont combinés les uns aux autres et enfin le mélange est refroidi. Selon la rapidité ou la lenteur de l'hybridation, les scientifiques découvrent comment la chaîne d'acide désoxyribonucléique elle-même est formulée.
La cinquième méthode. Cloner
Les méthodes de recherche en biologie moléculaire sont toujours interdépendantes, mais surtout dans ce cas, car en fait, le clonage est une combinaison de toutes les méthodes précédentes de travail avec les gènes. Tout d'abord, vous devez diviser l'acide désoxyribonucléique en plusieurs parties. Ensuite, les bactéries sont cultivées dans un tube à essai et les chaînes qui en résultent s'y multiplient.
Sixième méthode. Définir
Dans les années 50 du XXe siècle, un biologiste suédois, Per Victor Edman, a proposé une méthode. Avec son aide, il a été possible de reconnaître facilement la séquence d'acides aminés dans une protéine sans trop d'effort.
Septièmeméthode. Modifier
Les principes et les méthodes de la biologie moléculaire reposent principalement sur le travail avec les cellules. Le fait est qu'avec l'aide du soi-disant pistolet génétique, un scientifique peut injecter de l'acide désoxyribonucléique dans les cellules des plantes, des animaux et des humains. Ainsi, les cellules changent, acquièrent de nouvelles qualités et fonctions. Le noyau et les autres organites sont radicalement modifiés grâce à cette expérience.
La huitième méthode. Explorer
Les gènes, appelés gènes rapporteurs, peuvent être attachés à d'autres gènes et, grâce à cette action assez simple, étudier ce qui se passe à l'intérieur des cellules. En outre, cette méthode est utilisée pour déterminer avec quelle clarté les gènes se manifestent dans une cellule. Le gène LacZ joue généralement le rôle d'un rapporteur.
Neuvième méthode. Découvrez
Afin d'isoler un gène particulier parmi d'autres, les scientifiques introduisent de la peroxydase de raifort dans la cellule. Là, il se combine avec une molécule et transmet un signal suffisamment fort qui permet au scientifique de déterminer les caractéristiques quantitatives et qualitatives de la cellule.
Conclusion
À notre époque, la science progresse extrêmement activement. Surtout dans le domaine de la biologie. De nouvelles fonctions et de nouveaux types de cellules, des méthodes complètement nouvelles de biologie moléculaire sont découvertes. Il est possible que l'avenir dépende de ces découvertes. Et ces découvertes, à leur tour, dépendent des méthodes modernes de biologie moléculaire.
