Molekulyar biologiyaning usullarini ko'rib chiqishdan oldin molekulyar biologiyaning o'zi nima ekanligini va nimani o'rganayotganini hech bo'lmaganda eng umumiy ma'noda tushunish va tushunish kerak. Va buning uchun siz yanada chuqurroq qazishingiz va "genetik ma'lumot" tushunchasi bilan shug'ullanishingiz kerak bo'ladi. Shuningdek, hujayra, yadro, oqsillar va deoksiribonuklein kislota nima ekanligini eslang.
Nima yoki asosiy bilim
Maktabda asosiy biologiya kursini olgan barcha odamlar bilishi kerakki, har bir odam va hayvonning tanasi organlar, mushaklar va suyaklardan iborat. Va ular turli to'qimalardan, ular o'z navbatida hujayralardan hosil bo'ladi.
Qobiq, sitoplazma, turli oqsillar va yadro eng oddiy hujayraning asosiy tarkibiy qismidir. Ammo oqsillarning qanday tuzilishi va ishlashi haqidagi ma'lumotlar yadroda, aniqrog'i dezoksiribonukleinda joylashgan.kislota. Oqsillar qanday ishlashi kerakligi haqidagi ma'lumotlar dunyoga mashhur DNK zanjirida saqlanadi va saqlanadi. Organizmning barcha keyingi rivojlanishi dezoksiribonuklein kislotaning to'g'ri tuzilishiga bog'liq. Biologlar nuqtai nazaridan, muhimroq narsa yo'q. Aytishimiz mumkinki, insonning butun hayoti uning genomini o'zgartirishi mumkin bo'lgan milliardlab eng kichik baxtsiz hodisalarga bog'liq.
Molekulyar biologiya xuddi shunday va hujayralarda sodir boʻladigan jarayonlarni oʻrganadi: maʼlumotlar dezoksiribonuklein kislotadan oqsillarga qanday oʻtadi, ular dastlab qanday qilib u yerga yetib boradi, oqsillarning asosiy vazifalari nimadan iborat, ular qanday hosil boʻladi.
XX asrning 20-yillaridan boshlab molekulyar biologiya faol rivojlanmoqda. Dunyoning yetakchi olimlari o‘z umrlarini dezoksiribonuklein kislotasi va oqsillarning ishlashini o‘rganishga bag‘ishladilar. Ko'plab aqlga sig'maydigan kashfiyotlar qilingan. Masalan, olim Frensis Krik oltmishinchi yillar arafasida molekulyar biologiyaning markaziy dogmasini shakllantirdi. Bu qonunning mohiyati shundan iboratki, genetik ma'lumotlar dezoksiribonuklein kislotadan ribonuklein kislotaga, u erdan esa oqsilga o'tadi. Ammo jarayon teskari yo‘nalishda keta olmaydi.
Molekulyar biologiyaning asosiy usullarining shakllanishi XXI asr boshlariga yaqinroq boshlangan edi. Buning yordamida fanda haqiqiy yutuq yuz berdi: olimlar dezoksiribonuklein kislotasi qanday va nimadan hosil bo'lishini aniqladilar. Biologiya va kimyo boshqa hech qachon bir xil bo'lmagan.
Molekulyar biologiya usullari
Asosiylari bordeoksiribonuklein va ribonuklein kislotalarni o'zgartirish usullari, shuningdek, oqsillar bilan manipulyatsiya. Biokimyo va molekulyar biologiya tamoyillari va usullarining asosiy maqsadi DNK va oqsillar haqida yangi narsalarni topishdir.
Birinchi usul. Kesish
Olimlar birinchi marta dezoksiribonuklein kislotaning tuzilishini oʻzgartirishi mumkinligini XX asrning 50-yillarida, oʻta maxsus fermentni kashf qilganlarida toʻliq anglab yetdi. 1978 yilda ushbu oqsilni ajratib olgan va ishlatgan Nobel mukofoti laureatlari Smit, Natans va Arber uni cheklovchi ferment deb atashgan. Bu ferment aql bovar qilmaydigan qobiliyatga ega bo'lgani uchun juda qo'pol nom tanlandi: u tom ma'noda deoksiribonuklein kislotani kesib o'tishi mumkin edi.
Ikkinchi usul. Ulanish
Ko'pincha molekulyar biologiya usullari yolg'iz emas, balki bir-biri bilan juft holda qo'llaniladi. Ushbu ro'yxatdagi dastlabki ikkita usul bu erda misol bo'la oladi. Biolog olimlarning maqsadi dezoksiribonuklein kislota molekulasini ajratib olish emas, balki yangi molekula yaratishdir. Bu missiya boshqa fermentsiz ajralmas hisoblanadi: DNK ligaza. U dezoksiribonuklein kislota zanjirlarini bir-biriga ulashga qodir. Bundan tashqari, zanjirlar butunlay boshqa turdagi hujayralarga tegishli bo'lishi mumkin va bu hech narsaga ta'sir qilmaydi.
Uchinchi usul.bo'linadi
Ko'pincha dezoksiribonuklein kislota molekulalari turli uzunliklarga ega bo'ladi. Bu olimlarning ishiga xalaqit bermasligi uchun ular ikkiga bo'linganelektroforez hodisasidan foydalanish. Dezoksiribonuklein kislota molekulasi ma'lum bir moddaga botiriladi va uning o'zi elektr maydoniga botiriladi, uning ta'siri ostida ajralish sodir bo'ladi.
Toʻrtinchi usul. Mohiyatni tan oling
Biokimyo va molekulyar biologiyaning usullari boshqacha. Ko'pincha ularning maqsadi genlarni o'zgartirish emas, balki ularni o'rganishdir. DNKning mohiyatini ochish uchun nuklein kislotalarni duragaylashdan foydalaniladi. Tajribaning o'zi shunday bo'ladi: birinchi navbatda dezoksiribonuklein kislota qizdiriladi. Shu sababli, zanjirlar uzilib qoladi. Jarayon ikki xil deoksiribonuklein kislotalar bilan ikki marta takrorlanishi kerak. Keyin ular bir-biri bilan birlashtiriladi va nihoyat aralash sovutiladi. Gibridlanish qanchalik tez yoki sekin sodir bo'lishiga qarab, olimlar dezoksiribonuklein kislota zanjirining o'zi qanday tuzilganligini aniqlaydilar.
Beshinchi usul. Klon
Molekulyar biologiya tadqiqot usullari har doim bir-biri bilan bog'liq, lekin ayniqsa bu holatda, chunki aslida klonlash genlar bilan ishlashning barcha oldingi usullarining kombinatsiyasi. Birinchidan, siz deoksiribonuklein kislotasini qismlarga bo'lishingiz kerak. Keyin bakteriyalar probirkada o'stiriladi va hosil bo'lgan zanjirlar ularda ko'payadi.
Oltinchi usul.belgilang
Yigirmanchi asrning 50-yillarida Shvetsiyalik biolog Per Viktor Edman usulni o'ylab topdi. Uning yordami bilan oqsildagi aminokislotalar ketma-ketligini ko'p harakat qilmasdan osongina aniqlash mumkin edi.
Yettinchiusuli. O'zgartirish
Molekulyar biologiyaning tamoyillari va usullari asosan hujayralar bilan ishlashga asoslangan. Gap shundaki, olim gen tabancasi yordamida o'simliklar, hayvonlar va odamlar hujayralariga dezoksiribonuklein kislotasini yuborishi mumkin. Shunday qilib, hujayralar o'zgaradi, yangi sifat va funktsiyalarga ega bo'ladi. Ushbu tajriba orqali yadro va boshqa organellalar keskin o'zgartirildi.
Sakkizinchi usul.bilan tanishing
Reportyor genlar deb ataladigan genlar boshqa genlarga biriktirilishi mumkin va bu juda oddiy harakat yordamida hujayralar ichida nima sodir bo'layotganini o'rganish mumkin. Shuningdek, bu usul genlarning hujayrada qanchalik aniq namoyon bo'lishini aniqlash uchun ishlatiladi. LacZ geni odatda muxbir rolini o'ynaydi.
Toʻqqizinchi usul.kashf qiling
Ma'lum bir genni boshqalardan ajratib olish uchun olimlar hujayra ichiga xren peroksidazasini kiritadilar. U erda u molekula bilan birlashadi va olimga hujayraning miqdoriy va sifat xususiyatlarini aniqlash imkonini beradigan etarlicha kuchli signalni uzatadi.
Xulosa
Zamonamizda ilm-fan nihoyatda faol olg'a bormoqda. Ayniqsa, biologiya sohasida. Hujayralarning yangi funksiyalari va turlari, molekulyar biologiyaning mutlaqo yangi usullari kashf etilmoqda. Kelajak shu kashfiyotlarga bog'liq bo'lishi mumkin. Va bu kashfiyotlar, o'z navbatida, molekulyar biologiyaning zamonaviy usullariga bog'liq.
