Biologia molekularna to w zasadzie praktyka biochemii bez licencji.
Erwin Chargaff
Biologia jest zróżnicowanym tematem, jak różne rodzaje drzew i różnorodność kolorów, które możemy zobaczyć i doświadczyć, ma wiele własnych pojęć. Ponieważ biologia jest nauką o świecie przyrody, nie dziwota, że zrozumienie, w jaki sposób wszystkie żywe istoty działają i współpracują ze sobą, można zrozumieć, przyglądając się bliżej konkretnemu aspektowi biologii.
Warto wspomnieć, że nawet podstawowe działy biologii mają mniejsze poddyscypliny!
Dlatego w dzisiejszym artykule skupimy się na jednym z mniej istotnych zagadnień biologii eksperymentalnej, znanym jako biologia molekularna, oraz na jej technikach, które czynią ją wyjątkową w porównaniu z innymi rodzajami biologii.
Czym jest biologia eksperymentalna?
Zanim przejdziemy do omówienia różnych podgatunków biologii eksperymentalnej, które obejmują techniki i metody molekularne, warto zrozumieć definicję i zasady biologii eksperymentalnej. Najprościej rzecz ujmując, biologię eksperymentalną można opisać jako dziedzinę biologii, która obejmuje przeprowadzanie eksperymentów w celu badania i zrozumienia zjawisk biologicznych.
Osoby zajmujące się biologią eksperymentalną spędzają całą swoją karierę na testowaniu nowych teorii i przeprowadzaniu eksperymentów naukowych w laboratorium w celu odkrywania nowych rzeczy, które mogą zrewolucjonizować lub pozwolić nam w pełni zrozumieć świat przyrody.
Biologia eksperymentalna jest bardzo praktyczna, a biolodzy mogą wykorzystywać pewne aspekty technologii do przeprowadzania swoich eksperymentów. Ważne jest, aby stwierdzić, że istnieją różne metody w biologii eksperymentalnej, takie jak:
- Molekularna,
- Biochemiczna,
- Biofizyczna,
- Mikroskopijna,
- Mikrobiologiczna.
Wszystkie wymienione powyżej techniki stanowią odrębną dziedzinę biologii i pomagają biologom eksperymentalnym w dotarciu do poszukiwanych przez nich biologicznych prawd.
Przyjrzyjmy się teraz bliżej zagadnieniu biologii molekularnej i przeanalizujmy niektóre z najskuteczniejszych technik stosowanych w tej poddyscyplinie.
Najpopularniejsze techniki biologii molekularnej
Jak już wspomnieliśmy, biologia to rozległy temat badań o wielu gałęziach. Biologia molekularna posiada wiele metod i technik, które odróżniają ją od innych klasyfikacji biologicznych.
Praktyki biologii molekularnej są ściśle powiązane z biochemią i genetyką, jednak stosowane metody różnią się od siebie.
Przyjrzymy się najskuteczniejszym technikom biologii molekularnej, które są opracowywane przez najbardziej utalentowanych biologów na świecie.
Poznaj popularne metody w biologii molekularnej.
Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR)
Jedną z najpowszechniej uznanych metod biologii molekularnej jest PCR, czyli reakcja łańcuchowa polimerazy. Jest to niezwykle wszechstronny sposób kopiowania DNA.
PCR to technika stosowana przez biologów w laboratorium w celu amplifikacji sekwencji DNA. Poprzez eksperymenty przeprowadzane z PCR sekwencje DNA mogą być kopiowane lub modyfikowane w ustalony sposób. Biolodzy muszą być ostrożni, zajmując się tą techniką biologiczną ponieważ reakcja PCR jest potężna i może zwiększyć liczbę cząsteczek do niezliczonej ilości w ciągu kilku godzin.
Reakcja łańcuchowa polimerazy była przedmiotem wielu eksperymentów na przestrzeni lat, a biolodzy odkryli, że reakcja PCR może wykonywać następujące zadania na cząsteczkach:
- Wprowadzić miejsca enzymów restrykcyjnych na końcach cząsteczek DNA,
- Mutować określone zasady DNA.
Istnieje kilka odmian reakcji łańcuchowej polimerazy, takich jak odwrotna transkrypcja (RT-PCR) lub ilościowa PCR. Reakcja łańcuchowa polimerazy to rodzaj biologii molekularnej, który wymaga eksperymentowania i wprawnych rąk, aby się nim zająć.
Klonowanie molekularne
Przez lata podejmowano wiele wspólnych wysiłków w celu klonowania gatunków, za pomocą zasad lub metod biologii molekularnej.
Klonowanie molekularne jest podstawową koncepcją biologii molekularnej, która bada funkcję białek.
Klonowanie molekularne zyskało powszechną popularność w latach 70. i nadal jest badane, dopóki wszystkie szczegóły nie zostaną dopracowane i poprawione.
Podstawy klonowania molekularnego wymagają, aby wiele elementów układanki działało razem, w tym reakcja łańcuchowa polimerazy i enzymy restrykcyjne.
Enzymy i białka wymagają wektora, który ma trzy unikalne cechy:
- Źródło replikacji,
- Miejsce wielokrotnego klonowania (MCS)
- Marker selektywny.
Konstrukcja wektora jest podstawą klonowania molekularnego i to właśnie od niej biolodzy rozpoczynają swoje eksperymenty.
Moglibyśmy długo omawiać szczegóły klonowania molekularnego, uważamy jednak, że lepiej będzie, jeśli czytelnicy dowiedzą się więcej o samych specyfikacjach, czytając ten artykuł.
Oto najważniejsze fakty dotyczące klonowania molekularnego.
- Potrzebnych jest wiele metod eksperymentalnych, aby biolodzy mogli ponownie złożyć cząsteczki rekombinowanego DNA w organizmach gospodarzy,
- Należy stworzyć wektor i przygotować cząsteczki klonujące,
- Klonowanie molekularne ma na celu klonowanie gatunków oraz podjęcie próby oczyszczenia organizmu ze szkodliwych chorób.
Elektroforeza żelowa
Inną podstawową metodą biologii molekularnej jest elektroforeza żelowa. Czym jest elektroforeza żelowa? W najprostszej definicji elektroforeza żelowa opiera się na fakcie, że DNA, RNA i białka można rozdzielić za pomocą pola elektrycznego.
Istnieją różne eksperymenty objęte tematem elektroforezy żelowej, ponieważ istnieją różne rodzaje żelu, które mogą dzielić istotne elementy. Poniżej przedstawiono przykłady trzech rodzajów żelu, które mogą być stosowane w biologii molekularnej:
- Agaroza,
- Poliakrylamid,
- Skrobia.
Poprzez zastosowanie różnych typów żelu, eksperymenty elektroforezy żelowej mogą się różnić. Na przykład, wykorzystując żel agarozowy, DNA i RNA mogą być rozdzielone poprzez przepuszczanie DNA przez elektrycznie naładowany żel.
Przeprowadzanie różnorodnych testów i prób pozwala na udowodnienie, że biologia molekularna ma charakter wysoce eksperymentalny.
Blotting i sondowanie makrocząsteczek
Ostatnim, ale z pewnością nie najmniej ważnym aspektem biologii molekularnej, który omówimy, jest blotting i sondowanie makrocząsteczek. Blotting lub sondowanie cząsteczek to metoda przenoszenia białek, DNA lub RNA na nośnik, taki jak nitroceluloza, polifluorek winylidenu lub membrana nylonowa.
Istnieją cztery podstawowe typy blottingu: Southern, Northern, Western i Eastern. Poniższa lista w niewielkim stopniu wyjaśnia każdą z sekcji blottingu:
- Southern blot: biolodzy opracowali tę metodę w celu zbadania obecności określonej struktury DNA w próbce DNA.
- Northern blot: jest to badanie mające na celu ustalenie, czy w zestawie próbek RNA można znaleźć cząsteczki RNA.
- Western blot: w tym typie blottingu białka rozdziela się według wielkości i bada za pomocą roztworów przeciwciał.
- Eastern blot: metoda ta ma na celu określenie lub wykrycie modyfikacji białek przy użyciu specyficznych substratów.
Zanim zakończymy tę sekcję, warto wspomnieć, że chociaż wspomnieliśmy tylko o czterech metodach biologii molekularnej, jest ich znacznie więcej.
🧬 Wytnij i wklej DNA,
🧬 Transformacja bakteryjna,
🧬 Transfekcja,
🧬 Integracja chromosomów,
🧬 Badanie komórkowe,
🧬 Kultura komórkowa,
🧬 Ekstrakcja DNA,
🧬 Czytanie i pisanie DNA,
🧬 Sekwencjonowanie DNA,
🧬 Synteza DNA,
🧬 Hybrydyzacja molekularna,
🧬 Przepisywanie mutacji DNA, losowa mutageneza, mutacja punktowa, mutacja chromosomowa.
Chociaż na zajęciach z biologii na poziomie szkolnym możesz pokrótce omówić wcześniej wspomniane metody biologii molekularnej, w wielu przypadkach zdobycie umiejętności eksperymentowania z biologią molekularną wymaga dalszej edukacji.
Nauka biologii molekularnej z korepetytorem
Pełne zrozumienie wszystkich szczegółów jakiejkolwiek biologii to nie bułka z masłem. Dlatego konieczne jest uzyskanie wsparcia akademickiego, aby w pełni zrozumieć podstawowe tematy biologii i innych pokrewnych dyscyplin naukowych.
W Internecie znajdziesz wiele społeczności korepetycji online, jednak jedna góruje nad wszystkimi innymi pod względem jakości. Która to strona? Superprof!
Zdobywszy reputację doskonałości w e-learningu, Superprof ma swoje siedziby w całej Europie i pomaga ludziom nawiązać kontakt z korepetytorami, którzy uczą szerokiej gamy przedmiotów, między innymi biologii. Nie jesteś jeszcze przekonany, czy wybrać Superprof? Jeśli nadal się wahasz, oto kilka powodów, dla których powinieneś wybrać korepetycje z biologii molekularnej na Superprof:
- Nauczyciele Superprof są bardzo doświadczeni i wykwalifikowani,
- Stawki godzinowe na Superprof są bardzo przystępne dla każdego budżetu,
- Pierwsza lekcja z nowym Superprofem jest zazwyczaj bezpłatna,
- Przy tak szerokiej ofercie korepetytorów, masz pewność, że znajdziesz takiego, z którym będziesz się dobrze dogadywać.
Chociaż biologia molekularna powiązana z biologią eksperymentalną jest dość specyficzna i może być uważana za niszowy temat, możesz być pewien, że znajdziesz korepetytora, który spełni Twoje potrzeby. Na polskim Superprof jest obecnie około 50 korepetytorów biologii molekularnej, a liczba ta najprawdopodobniej wzrośnie!
Chociaż w dzisiejszym artykule staraliśmy się jak najlepiej wyjaśnić niektóre techniki biologii molekularnej, zawsze lepiej jest poprosić kogoś o wyjaśnienie tematu doświadczonego pedagoga. W takiej sytuacji korepetytor okazuje się świetnym pomysłem.
Podsumowując, biologia molekularna jest częścią biologii eksperymentalnej i jest intrygującym tematem, który warto zbadać bardziej szczegółowo. Mamy nadzieję, że dzisiejszy artykuł zachęcił Cię do nauki biologii molekularnej!
Lubisz ten artykuł? Oceń nas!
Loading...
