Молекулярный биолог
Молекуля́рная биоло́гия — наука, академическая дисциплина, раздел биологии, изучающий структуру, взаимодействие молекул и макромолекулярных систем, участвующих в биологических процессах живых организмов, молекулярные основы наследственности и синтеза белка.
Основным отличием от биохимии является акцент на механизмах хранения, передачи и реализации генетической информации, строении и функциях сложных высокомолекулярных соединений, составляющих клетку: нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот).
Смежные дисциплины
Возникнув как биохимия нуклеиновых кислот, молекулярная биология пережила период бурного развития собственных методов исследования, которыми теперь отличается от биохимии. К ним, в частности, относятся методы генной инженерии, клонирования, искусственной экспрессии и нокаута генов. Поскольку ДНК является материальным носителем генетической информации, молекулярная биология значительно сблизилась с генетикой, и на стыке образовалась молекулярная генетика, являющаяся одновременно разделом генетики и молекулярной биологии. Так же, как молекулярная биология широко применяет вирусы как инструмент исследования, в вирусологии для решения своих задач используют методы молекулярной биологии. Для анализа генетической информации привлекается вычислительная техника, в связи с чем появились новые направления молекулярной генетики, которые иногда считают особыми дисциплинами: биоинформатика, геномика и протеомика. С другой стороны, поскольку ДНК является материальным носителем генетической информации о белках, то молекулярная биология включает анализ вариабельности индивидуальных белков (существование аллелей) и большого числа процессов, протекающих с их участием в соответствии с многообразием их функций.
История развития
Молекулярная биология исторически появилась как раздел биохимии. Датой рождения молекулярной биологии принято считать апрель 1953 года, когда в английском журнале «Nature» была опубликована статья Джеймса Д. Уотсона и Фрэнсиса Крика с предложением пространственной модели молекулы ДНК. Основанием для построения этой модели послужили работы по рентгеноструктурному анализу, в которых участвовали также Морис Х. Ф. Уилкинс и Розалинда Франклин.
Это основополагающее открытие было подготовлено длительным этапом исследований генетики и биохимии вирусов и бактерий.
В 1928 году Фредерик Гриффит впервые показал, что экстракт убитых нагреванием болезнетворных бактерий может передавать признак патогенности неопасным бактериям. Исследование трансформации бактерий в дальнейшем привело к очистке болезнетворного агента, которым, вопреки ожиданиям, оказался не белок, а нуклеиновая кислота. Сама по себе нуклеиновая кислота не опасна, она лишь переносит гены, определяющие патогенность и другие свойства микроорганизма.
В 50-х годах XX века было показано, что у бактерий существует примитивный половой процесс, они способны обмениваться внехромосомной ДНК, плазмидами. Открытие плазмид, как и трансформации, легло в основу распространённой в молекулярной биологии плазмидной технологии. Ещё одним важным для методологии открытием стало обнаружение в начале XX века вирусов бактерий, бактериофагов. Фаги тоже могут переносить генетический материал из одной бактериальной клетки в другую. Заражение бактерий фагами приводит к изменению состава бактериальной РНК. Если без фагов нуклеотидный состав РНК сходен с составом ДНК бактерии, то после заражения РНК становится больше похожа на ДНК бактериофага. Тем самым было установлено, что структура РНК определяется структурой ДНК. В свою очередь, скорость синтеза белка в клетках зависит от количества РНК-белковых комплексов. Так была сформулирована центральная догма молекулярной биологии: ДНК ↔ РНК → белок.
Дальнейшее развитие молекулярной биологии сопровождалось как развитием её методологии, в частности, изобретением метода определения нуклеотидной последовательности ДНК (У. Гилберт и Ф. Сенгер, Нобелевская премия по химии 1980 года), так и новыми открытиями в области исследований строения и функционирования генов (см. История генетики). К началу XXI века были получены данные о первичной структуре всей ДНК человека и целого ряда других организмов, наиболее важных для медицины, сельского хозяйства и научных исследований, что привело к возникновению нескольких новых направлений в биологии: геномики, биоинформатики и др.
См. также
- Биоинформатика
- Биофизика
- Биохимия
- Геномика
- Молекулярная биология (журнал)
- Молекулярная генетика
- Протеомика
- Генная инженерия
- Биотехнология
- Молекулярная машина
- EMBO — Европейская организация молекулярных биологов
- Хронология биотехнологий
Примечания
- Коничев, А. С. Молекулярная биология : учебник для вузов Архивная копия от 3 июля 2024 на Wayback Machine / А. С. Коничев, Г. А. Севастьянова, И. Л. Цветков. — 5-е изд. — Москва : Издательство Юрайт, 2024. — 422 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-13468-1
- dictionary.cambridge.org. Дата обращения: 29 июня 2024. Архивировано 30 октября 2019 года.
- Molecular Biology — National Library of Medicine. Дата обращения: 29 июня 2024. Архивировано 25 января 2025 года.
- Molecular Biology — Stanford Encyclopedia of Philosophy
- Белозерский А. Н. Молекулярная биология // Познание продолжается. — М.: Просвещение, 1970. — Тираж 500 000 экз. — С. 181
Литература
- Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика / Пер. с англ.: Ю. Н. Зографа и др.; Под ред. С. И. Алиханяна. — 2-е изд. — М.: Мир, 1981. — 648 с. — 13 500 экз.
- Сингер М., Берг П. Гены и геномы: В 2 т. — М.: Мир, 1998. Т. 1. 373 с. Т. 2. 391 с.
- Патрушев Л. И. Экспрессия генов. — М.: Наука, 2000. — ISBN 5-02-001890-2.
- Дж. Хаггис, Д. Михи, А. Мюир, К. Робертс, П. Уокер. Введение в молекулярную биологию. — М.: Мир, 1967. — 434 с.
- Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. — 1989.
Ссылки
- Материалы по молекулярной биологии от Российской Академии Наук
- Портал молекулярных биологов
- сайт Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта, РАН
- Поисковая система для научной литературы.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Молекулярный биолог, Что такое Молекулярный биолог? Что означает Молекулярный биолог?
U etogo termina sushestvuyut i drugie znacheniya sm Molekulyarnaya biologiya zhurnal Molekulya rnaya biolo giya nauka akademicheskaya disciplina razdel biologii izuchayushij strukturu vzaimodejstvie molekul i makromolekulyarnyh sistem uchastvuyushih v biologicheskih processah zhivyh organizmov molekulyarnye osnovy nasledstvennosti i sinteza belka Struktura dezoksiribonukleinovoj kisloty DNK Osnovnym otlichiem ot biohimii yavlyaetsya akcent na mehanizmah hraneniya peredachi i realizacii geneticheskoj informacii stroenii i funkciyah slozhnyh vysokomolekulyarnyh soedinenij sostavlyayushih kletku neregulyarnyh biopolimerov belkov i nukleinovyh kislot Smezhnye disciplinyVozniknuv kak biohimiya nukleinovyh kislot molekulyarnaya biologiya perezhila period burnogo razvitiya sobstvennyh metodov issledovaniya kotorymi teper otlichaetsya ot biohimii K nim v chastnosti otnosyatsya metody gennoj inzhenerii klonirovaniya iskusstvennoj ekspressii i nokauta genov Poskolku DNK yavlyaetsya materialnym nositelem geneticheskoj informacii molekulyarnaya biologiya znachitelno sblizilas s genetikoj i na styke obrazovalas molekulyarnaya genetika yavlyayushayasya odnovremenno razdelom genetiki i molekulyarnoj biologii Tak zhe kak molekulyarnaya biologiya shiroko primenyaet virusy kak instrument issledovaniya v virusologii dlya resheniya svoih zadach ispolzuyut metody molekulyarnoj biologii Dlya analiza geneticheskoj informacii privlekaetsya vychislitelnaya tehnika v svyazi s chem poyavilis novye napravleniya molekulyarnoj genetiki kotorye inogda schitayut osobymi disciplinami bioinformatika genomika i proteomika S drugoj storony poskolku DNK yavlyaetsya materialnym nositelem geneticheskoj informacii o belkah to molekulyarnaya biologiya vklyuchaet analiz variabelnosti individualnyh belkov sushestvovanie allelej i bolshogo chisla processov protekayushih s ih uchastiem v sootvetstvii s mnogoobraziem ih funkcij Istoriya razvitiyaOsnovnaya statya Istoriya molekulyarnoj biologii Tryohmernaya model DNK Molekulyarnaya biologiya istoricheski poyavilas kak razdel biohimii Datoj rozhdeniya molekulyarnoj biologii prinyato schitat aprel 1953 goda kogda v anglijskom zhurnale Nature byla opublikovana statya Dzhejmsa D Uotsona i Frensisa Krika s predlozheniem prostranstvennoj modeli molekuly DNK Osnovaniem dlya postroeniya etoj modeli posluzhili raboty po rentgenostrukturnomu analizu v kotoryh uchastvovali takzhe Moris H F Uilkins i Rozalinda Franklin Eto osnovopolagayushee otkrytie bylo podgotovleno dlitelnym etapom issledovanij genetiki i biohimii virusov i bakterij V 1928 godu Frederik Griffit vpervye pokazal chto ekstrakt ubityh nagrevaniem boleznetvornyh bakterij mozhet peredavat priznak patogennosti neopasnym bakteriyam Issledovanie transformacii bakterij v dalnejshem privelo k ochistke boleznetvornogo agenta kotorym vopreki ozhidaniyam okazalsya ne belok a nukleinovaya kislota Sama po sebe nukleinovaya kislota ne opasna ona lish perenosit geny opredelyayushie patogennost i drugie svojstva mikroorganizma V 50 h godah XX veka bylo pokazano chto u bakterij sushestvuet primitivnyj polovoj process oni sposobny obmenivatsya vnehromosomnoj DNK plazmidami Otkrytie plazmid kak i transformacii leglo v osnovu rasprostranyonnoj v molekulyarnoj biologii plazmidnoj tehnologii Eshyo odnim vazhnym dlya metodologii otkrytiem stalo obnaruzhenie v nachale XX veka virusov bakterij bakteriofagov Fagi tozhe mogut perenosit geneticheskij material iz odnoj bakterialnoj kletki v druguyu Zarazhenie bakterij fagami privodit k izmeneniyu sostava bakterialnoj RNK Esli bez fagov nukleotidnyj sostav RNK shoden s sostavom DNK bakterii to posle zarazheniya RNK stanovitsya bolshe pohozha na DNK bakteriofaga Tem samym bylo ustanovleno chto struktura RNK opredelyaetsya strukturoj DNK V svoyu ochered skorost sinteza belka v kletkah zavisit ot kolichestva RNK belkovyh kompleksov Tak byla sformulirovana centralnaya dogma molekulyarnoj biologii DNK RNK belok Dalnejshee razvitie molekulyarnoj biologii soprovozhdalos kak razvitiem eyo metodologii v chastnosti izobreteniem metoda opredeleniya nukleotidnoj posledovatelnosti DNK U Gilbert i F Senger Nobelevskaya premiya po himii 1980 goda tak i novymi otkrytiyami v oblasti issledovanij stroeniya i funkcionirovaniya genov sm Istoriya genetiki K nachalu XXI veka byli polucheny dannye o pervichnoj strukture vsej DNK cheloveka i celogo ryada drugih organizmov naibolee vazhnyh dlya mediciny selskogo hozyajstva i nauchnyh issledovanij chto privelo k vozniknoveniyu neskolkih novyh napravlenij v biologii genomiki bioinformatiki i dr Sm takzheBioinformatika Biofizika Biohimiya Genomika Molekulyarnaya biologiya zhurnal Molekulyarnaya genetika Proteomika Gennaya inzheneriya Biotehnologiya Molekulyarnaya mashina EMBO Evropejskaya organizaciya molekulyarnyh biologov Hronologiya biotehnologijPrimechaniyaKonichev A S Molekulyarnaya biologiya uchebnik dlya vuzov Arhivnaya kopiya ot 3 iyulya 2024 na Wayback Machine A S Konichev G A Sevastyanova I L Cvetkov 5 e izd Moskva Izdatelstvo Yurajt 2024 422 s Vysshee obrazovanie ISBN 978 5 534 13468 1 dictionary cambridge org neopr Data obrasheniya 29 iyunya 2024 Arhivirovano 30 oktyabrya 2019 goda Molecular Biology National Library of Medicine neopr Data obrasheniya 29 iyunya 2024 Arhivirovano 25 yanvarya 2025 goda Molecular Biology Stanford Encyclopedia of Philosophy Belozerskij A N Molekulyarnaya biologiya Poznanie prodolzhaetsya M Prosveshenie 1970 Tirazh 500 000 ekz S 181LiteraturaStent G Kelindar R Molekulyarnaya genetika Per s angl Yu N Zografa i dr Pod red S I Alihanyana 2 e izd M Mir 1981 648 s 13 500 ekz Singer M Berg P Geny i genomy V 2 t M Mir 1998 T 1 373 s T 2 391 s Patrushev L I Ekspressiya genov M Nauka 2000 ISBN 5 02 001890 2 Dzh Haggis D Mihi A Myuir K Roberts P Uoker Vvedenie v molekulyarnuyu biologiyu M Mir 1967 434 s Sambrook J Fritsch E F Maniatis T Molecular Cloning 1989 SsylkiMediafajly na Vikisklade Materialy po molekulyarnoj biologii ot Rossijskoj Akademii Nauk Portal molekulyarnyh biologov sajt Instituta molekulyarnoj biologii im V A Engelgardta RAN Poiskovaya sistema dlya nauchnoj literatury
