Para se të shqyrtojmë metodat e biologjisë molekulare, është e nevojshme të kuptojmë dhe të kuptojmë të paktën në termat më të përgjithshëm se çfarë është vetë biologjia molekulare dhe çfarë studion ajo. Dhe për këtë do t'ju duhet të gërmoni edhe më thellë dhe të merreni me konceptin eufonik të "informacionit gjenetik". Gjithashtu mbani mend se çfarë janë qeliza, bërthama, proteinat dhe acidi deoksiribonukleik.
Çfarë është çfarë, ose njohuri bazë
Të gjithë njerëzit që kanë ndjekur një kurs bazë të biologjisë në shkollë duhet të dinë se trupi i çdo personi dhe kafshe përbëhet nga organe, muskuj dhe kocka. Dhe ato janë formuar nga inde të ndryshme, të cilat nga ana tjetër janë formuar nga qelizat.
Gavorca, citoplazma, proteinat e ndryshme dhe bërthama janë përbërësit kryesorë të qelizës më të zakonshme. Por informacioni se si ndërtohen dhe funksionojnë proteinat ndodhet në bërthamë, dhe për të qenë më të saktë, në deoksiribonukleik.acid. Është në vargun e famshëm botëror të ADN-së që të dhënat se si duhet të funksionojnë proteinat ruhen dhe ruhen. I gjithë zhvillimi i mëtejshëm i organizmit varet nga ndërtimi i saktë i acidit deoksiribonukleik. Nga këndvështrimi i biologëve, asgjë nuk është më e rëndësishme. Mund të themi se e gjithë jeta e një personi varet nga një miliard aksidente më të vogla që mund të ndryshojnë gjenomin e tij.
Biologjia molekulare është e njëjtë dhe studion proceset që ndodhin në qeliza: si transferohen të dhënat nga acidi deoksiribonukleik në proteina, si arrijnë fillimisht atje, cilat janë funksionet kryesore të proteinave, si formohen ato.
Që nga vitet njëzetë të shekullit të njëzetë, biologjia molekulare është zhvilluar në mënyrë aktive. Shkencëtarët kryesorë në botë ia kanë kushtuar jetën studimit të acidit deoksiribonukleik dhe funksionimit të proteinave. Janë bërë shumë zbulime befasuese. Për shembull, shkencëtari Francis Crick në prag të viteve gjashtëdhjetë formuloi Dogmën Qendrore të biologjisë molekulare. Thelbi i këtij ligji është se të dhënat gjenetike lëvizin nga acidi deoksiribonukleik në acidin ribonukleik dhe prej andej në proteina. Por procesi nuk mund të shkojë në drejtim të kundërt.
Ishte vetëm më afër fillimit të shekullit të njëzetë e një që filloi formimi i metodave kryesore të biologjisë molekulare. Falë kësaj, ndodhi një zbulim i vërtetë në shkencë: shkencëtarët zbuluan se si dhe nga çfarë formohet acidi deoksiribonukleik. Biologjia dhe kimia nuk kanë qenë kurrë më të njëjta.
Metodat e biologjisë molekulare
Ka bazëmënyra për të ndryshuar acidet deoksiribonukleike dhe ribonukleike, si dhe manipulimet me proteinat. E gjithë pika e parimeve dhe metodave të biokimisë dhe biologjisë molekulare është të zbuloni diçka të re rreth ADN-së dhe proteinave.
Metoda e parë. Prerje
Për herë të parë, shkencëtarët kuptuan plotësisht se mund të ndryshonin strukturën e acidit deoksiribonukleik në vitet pesëdhjetë të largëta të shekullit të njëzetë, kur zbuluan një enzimë shumë të veçantë. Laureatët e Nobelit Smith, Nathans dhe Arber, të cilët izoluan dhe përdorën këtë proteinë në vitin 1978, e quajtën atë enzima kufizuese. Një emër kaq i ashpër u zgjodh sepse kjo enzimë kishte një aftësi të pabesueshme: ajo mund të kalonte fjalë për fjalë acidin deoksiribonukleik.
Metodë e dytë. Lidhu
Shpesh, metodat e biologjisë molekulare nuk përdoren vetëm, por në çifte me njëra-tjetrën. Dy metodat e para nga kjo listë mund të shërbejnë si shembull këtu. Qëllimi i shkencëtarëve biologjikë nuk është aq shumë të izolojnë molekulën e acidit deoksiribonukleik sesa të krijojnë një molekulë të re. Ky mision është i domosdoshëm pa një enzimë tjetër: ADN-ligazën. Është në gjendje të lidhë zinxhirët e acidit deoksiribonukleik me njëri-tjetrin. Për më tepër, zinxhirët mund t'i përkasin qelizave të llojeve krejtësisht të ndryshme dhe kjo nuk do të ndikojë asgjë.
Metoda e tretë. Ndani
Ndodh shpesh që molekulat e acidit deoksiribonukleik të kenë gjatësi të ndryshme. Në mënyrë që kjo të mos ndërhyjë në punën e shkencëtarëve, ata janë të ndarëduke përdorur fenomenin e elektroforezës. Një molekulë e acidit deoksiribonukleik është zhytur në një substancë të caktuar, dhe ajo vetë është zhytur në një fushë elektrike, nën ndikimin e së cilës ndodh ndarja.
Metoda e katërt. Njih thelbin
Metodat e biokimisë dhe biologjisë molekulare janë të ndryshme. Shpesh qëllimi i tyre nuk është ndryshimi i gjeneve, por studimi i tyre. Për të zbuluar thelbin e ADN-së, përdoret hibridizimi i acideve nukleike. Vetë eksperimenti shkon kështu: së pari, acidi deoksiribonukleik nxehet. Për shkak të kësaj, zinxhirët janë shkëputur. Procesi duhet të përsëritet dy herë me dy acide të ndryshme deoksiribonukleike. Më pas bashkohen me njëra-tjetrën dhe në fund masa ftohet. Në varësi të asaj se sa shpejt ose ngadalë ndodh hibridizimi, shkencëtarët kuptojnë se si është formuluar vetë zinxhiri i acidit deoksiribonukleik.
Metoda e pestë. Klon
Metodat e kërkimit të biologjisë molekulare janë gjithmonë të ndërlidhura, por veçanërisht në këtë rast, sepse në fakt klonimi është një kombinim i të gjitha metodave të mëparshme të punës me gjenet. Së pari, ju duhet të ndani acidin deoksiribonukleik në pjesë. Më pas, bakteret rriten në një provëz dhe zinxhirët që rezultojnë shumohen në to.
Metoda e gjashtë. Përcaktoni
Në vitet pesëdhjetë të shekullit të njëzetë, një biolog nga Suedia, Per Victor Edman, doli me një metodë. Me ndihmën e saj, ishte e mundur të njihej lehtësisht sekuenca e aminoacideve në një proteinë pa shumë përpjekje.
E shtatametodë. Modifiko
Parimet dhe metodat e biologjisë molekulare bazohen kryesisht në punën me qelizat. Fakti është se me ndihmën e të ashtuquajturës armë gjenesh, një shkencëtar mund të injektojë acid deoksiribonukleik në qelizat e bimëve, kafshëve dhe njerëzve. Kështu, qelizat ndryshojnë, fitojnë cilësi dhe funksione të reja. Bërthama dhe organelet e tjera modifikohen në mënyrë drastike përmes këtij eksperimenti.
Metoda e tetë. Eksploro
Gjenet, të cilat quhen gjenet raportuese, mund t'i bashkëngjiten gjeneve të tjera dhe me ndihmën e këtij veprimi mjaft të thjeshtë, të studiojnë se çfarë po ndodh brenda qelizave. Gjithashtu, kjo metodë përdoret për të zbuluar se sa qartë manifestohen gjenet në një qelizë. Gjeni LacZ zakonisht luan rolin e një raportuesi.
Metoda e nëntë. Zbulo
Për të izoluar një gjen të veçantë ndër të tjera, shkencëtarët futin peroksidazën e rrikës në qelizë. Atje ajo kombinohet me një molekulë dhe transmeton një sinjal mjaft të fortë që i lejon shkencëtarit të përcaktojë karakteristikat sasiore dhe cilësore të qelizës.
Përfundim
Në kohën tonë, shkenca po ecën në mënyrë jashtëzakonisht aktive përpara. Sidomos në fushën e biologjisë. Po zbulohen funksione dhe lloje të reja qelizash, metoda krejtësisht të reja të biologjisë molekulare. Është e mundur që e ardhmja do të varet nga këto zbulime. Dhe këto zbulime, nga ana tjetër, varen nga metodat moderne të biologjisë molekulare.
