Antes de considerar os métodos da biologia molecular, é necessário compreender e perceber, pelo menos nos termos mais gerais, o que é a biologia molecular em si e o que ela estuda. E para isso você terá que cavar ainda mais fundo e lidar com o conceito eufônico de “informação genética”. E lembre-se também o que são células, núcleos, proteínas e ácido desoxirribonucleico.
O que é o quê, ou conhecimento básico
Todas as pessoas que fizeram um curso básico de biologia na escola deveriam saber que o corpo de cada pessoa e animal consiste em órgãos, músculos e ossos. E esses são formados por vários tecidos, que por sua vez são formados por células.
Shell, citoplasma, várias proteínas e o núcleo são os principais componentes da célula mais comum. Mas as informações sobre como as proteínas são construídas e funcionam estão localizadas no núcleo e, para ser mais preciso, no núcleo desoxirribonucleico.ácido. É na cadeia de DNA mundialmente famosa que os dados sobre como as proteínas devem funcionar são armazenados e armazenados. Todo o desenvolvimento posterior do organismo depende da construção correta do ácido desoxirribonucleico. Do ponto de vista dos biólogos, nada é mais importante. Podemos dizer que toda a vida de uma pessoa depende de um bilhão dos menores acidentes que poderiam alterar seu genoma.
Biologia molecular é a mesma coisa e estuda os processos que ocorrem nas células: como os dados são transferidos do ácido desoxirribonucleico para as proteínas, como eles chegam lá inicialmente, quais são as principais funções das proteínas, como elas são formadas.
Desde os anos vinte do século XX, a biologia molecular vem se desenvolvendo ativamente. Os principais cientistas do mundo dedicaram suas vidas ao estudo do ácido desoxirribonucleico e do funcionamento das proteínas. Muitas descobertas incompreensíveis foram feitas. Por exemplo, o cientista Francis Crick na véspera dos anos sessenta formulou o Dogma Central da biologia molecular. A essência dessa lei é que os dados genéticos se movem do ácido desoxirribonucleico para o ácido ribonucleico e daí para a proteína. Mas o processo não pode ir na direção oposta.
Foi apenas mais perto do início do século XXI que começou a formação dos principais métodos de biologia molecular. Graças a isso, ocorreu um verdadeiro avanço na ciência: os cientistas descobriram como e de que ácido desoxirribonucleico é formado. Biologia e química nunca mais foram as mesmas.
Métodos de biologia molecular
Existemmaneiras de alterar os ácidos desoxirribonucleico e ribonucleico, bem como manipulações com proteínas. O objetivo dos princípios e métodos da bioquímica e da biologia molecular é descobrir algo novo sobre DNA e proteínas.
O primeiro método. Corte
Pela primeira vez, os cientistas perceberam plenamente que poderiam mudar a estrutura do ácido desoxirribonucleico nos distantes anos cinquenta do século XX, quando descobriram uma enzima muito especial. Os ganhadores do Prêmio Nobel Smith, Nathans e Arber, que isolaram e usaram essa proteína em 1978, apelidaram-na de enzima de restrição. Um nome tão duro foi escolhido porque essa enzima tinha uma habilidade incrível: ela podia literalmente cortar o ácido desoxirribonucleico.
Segundo método. Conecte
Muitas vezes, os métodos de biologia molecular não são usados sozinhos, mas em pares uns com os outros. Os dois primeiros métodos desta lista podem servir de exemplo aqui. O objetivo dos cientistas biológicos não é tanto isolar a molécula de ácido desoxirribonucleico, mas criar uma nova molécula. Esta missão é indispensável sem outra enzima: DNA ligase. É capaz de conectar cadeias de ácido desoxirribonucleico entre si. Além disso, as cadeias podem pertencer a células de tipos completamente diferentes, e isso não afetará nada.
Terceiro método. Divisão
Muitas vezes acontece que as moléculas de ácido desoxirribonucleico têm comprimentos diferentes. Para que isso não interfira no trabalho dos cientistas, eles estão divididos comusando o fenômeno da eletroforese. Uma molécula de ácido desoxirribonucleico é imersa em uma certa substância, e ela mesma é imersa em um campo elétrico, sob a influência de que ocorre a separação.
O quarto método. Reconhecer a essência
Métodos de bioquímica e biologia molecular são diferentes. Muitas vezes, seu objetivo não é mudar os genes, mas estudá-los. Para revelar a essência do DNA, é usada a hibridização de ácidos nucleicos. O experimento em si é assim: primeiro, o ácido desoxirribonucleico é aquecido. Por causa disso, as correntes são desconectadas. O processo deve ser repetido duas vezes com dois ácidos desoxirribonucleicos diferentes. Em seguida, eles são combinados entre si e, finalmente, a mistura é resfriada. Dependendo de quão rápida ou lenta a hibridização ocorre, os cientistas descobrem como a própria cadeia do ácido desoxirribonucleico é formulada.
O quinto método. Clonar
Os métodos de pesquisa em biologia molecular estão sempre inter-relacionados, mas especialmente neste caso, porque na verdade a clonagem é uma combinação de todos os métodos anteriores de trabalhar com genes. Primeiro, você precisa dividir o ácido desoxirribonucleico em partes. Em seguida, as bactérias são cultivadas em um tubo de ensaio e as cadeias resultantes se multiplicam neles.
Sexto método. Defina
Nos anos cinquenta do século XX, um biólogo da Suécia, Per Victor Edman, apresentou um método. Com sua ajuda, foi possível reconhecer facilmente a sequência de aminoácidos em uma proteína sem muito esforço.
Sétimométodo. Modificar
Os princípios e métodos da biologia molecular são baseados principalmente no trabalho com células. O fato é que, com a ajuda da chamada arma genética, um cientista pode injetar ácido desoxirribonucleico nas células de plantas, animais e humanos. Assim, as células mudam, adquirem novas qualidades e funções. O núcleo e outras organelas são drasticamente modificados através deste experimento.
O oitavo método. Explorar
Genes, que são chamados de genes repórteres, podem ser anexados a outros genes e com a ajuda desta ação bastante simples, estudar o que está acontecendo dentro das células. Além disso, esse método é usado para descobrir com que clareza os genes se manifestam em uma célula. O gene LacZ geralmente desempenha o papel de um repórter.
Nono método. Descubra
Para isolar um gene específico entre outros, os cientistas introduzem a peroxidase de rábano na célula. Lá ele se combina com uma molécula e transmite um sinal forte o suficiente que permite ao cientista determinar as características quantitativas e qualitativas da célula.
Conclusão
Em nosso tempo, a ciência está avançando de forma extremamente ativa. Principalmente no campo da biologia. Novas funções e tipos de células, métodos completamente novos de biologia molecular estão sendo descobertos. É possível que o futuro dependa dessas descobertas. E essas descobertas, por sua vez, dependem de métodos modernos de biologia molecular.
