ÌÎËÅÊÓËßÐÍÀß ÁÈÎËÎÃÈß
ÌÎËÅÊÓËßÐÍÀß ÁÈÎËÎÃÈß ÌÎËÅÊÓËßÐÍÀß ÁÈÎËÎÃÈß
äåòàëüíîå èçó÷åíèå æèâûõ êëåòîê è èõ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé (îðãàíåëë), ïðîñëåæèâàþùåå ðîëü îòäåëüíûõ èäåíòèôèöèðóåìûõ ñîåäèíåíèé â ôóíêöèîíèðîâàíèè ýòèõ ñòðóêòóð. Ê ñôåðå ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè îòíîñèòñÿ èññëåäîâàíèå âñåõ ñâÿçàííûõ ñ æèçíüþ ïðîöåññîâ, òàêèõ, êàê ïèòàíèå è âûäåëåíèå, äûõàíèå, ñåêðåöèÿ, ðîñò, ðåïðîäóêöèÿ, ñòàðåíèå è ñìåðòü. Âàæíåéøåå äîñòèæåíèå ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè - ðàñøèôðîâêà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà è âûÿñíåíèå ìåõàíèçìà èñïîëüçîâàíèÿ êëåòêîé èíôîðìàöèè, íåîáõîäèìîé, íàïðèìåð, äëÿ ñèíòåçà ôåðìåíòîâ. Ìîëåêóëÿðíîáèîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ñïîñîáñòâóþò è áîëåå ïîëíîìó ïîíèìàíèþ äðóãèõ ïðîöåññîâ æèçíåäåÿòåëüíîñòè - ôîòîñèíòåçà, êëåòî÷íîãî äûõàíèÿ è ìûøå÷íîé àêòèâíîñòè.
 ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè ïðåäïî÷èòàþò ðàáîòàòü ñ îòíîñèòåëüíî ïðîñòûìè ñèñòåìàìè, òàêèìè, êàê îäíîêëåòî÷íûå îðãàíèçìû (áàêòåðèè, íåêîòîðûå âîäîðîñëè), â êîòîðûõ ÷èñëî êîìïîíåíòîâ ñðàâíèòåëüíî íåâåëèêî, à çíà÷èò, è ðàçëè÷èòü èõ ëåã÷å. Íî è ïðè ýòîì òðåáóþòñÿ âåñüìà èçîùðåííûå ìåòîäû äëÿ òîãî, ÷òîáû òî÷íî ëîêàëèçîâàòü îòäåëüíûå âåùåñòâà è îòëè÷èòü èõ îò âñåõ äðóãèõ.
Íà îñíîâå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïîäõîäîâ è èíñòðóìåíòàðèÿ ðàçðàáîòàíû ñëîæíûå, ÷óâñòâèòåëüíûå ïðèáîðû è ìåòîäû, ïðèñïîñîáëåííûå äëÿ ðàáîòû ñ îðãàíè÷åñêèìè ñîåäèíåíèÿìè æèâûõ ñèñòåì. Ìåòîä ðàäèîàâòîãðàôèè îñíîâàí íà âêëþ÷åíèè â îïðåäåëåííûå âåùåñòâà ðàäèîàêòèâíûõ àòîìîâ, ò.í. "ðàäèîàêòèâíîé ìåòêè", êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ïðîñëåäèòü - ïî èñïóñêàåìîìó èçëó÷åíèþ - õèìè÷åñêèå ïðåâðàùåíèÿ ýòèõ âåùåñòâ. Ïðè èçó÷åíèè íèçêîìîëåêóëÿðíûõ âåùåñòâ ïðèìåíÿþò ìåòîäû, ïîçâîëÿþùèå îáúåäèíèòü ìàëûå ìîëåêóëû âåùåñòâà â ò.í. ìàêðîìîëåêóëû, äîñòàòî÷íî êðóïíûå äëÿ òîãî, ÷òîáû èõ ìîæíî áûëî íàáëþäàòü ïðè áîëüøîì óâåëè÷åíèè òðàíñìèññèîííîãî ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà. Ïî äèôðàöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé îïðåäåëÿþò îáùóþ ôîðìó ìàêðîìîëåêóë, êàê ýòî áûëî ñäåëàíî, íàïðèìåð, ñ äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâîé êèñëîòîé (ÄÍÊ). Äëÿ ðàçäåëåíèÿ ñìåñè âåùåñòâ, ðàçëè÷àþùèõñÿ ïî ðàçìåðàì è õèìè÷åñêîìó ñîñòàâó, èñïîëüçóþò ðàçëè÷èÿ â ñêîðîñòè èõ ïåðåäâèæåíèÿ â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå (ìåòîä ýëåêòðîôîðåçà) èëè ðàçíóþ ñêîðîñòü äèôôóçèè â ðàñòâîðèòåëå, ïðîòåêàþùåì ÷åðåç íåïîäâèæíóþ ôàçó, íàïðèìåð áóìàãó (ìåòîä õðîìàòîãðàôèè).
Ñ ïîìîùüþ ñîîòâåòñòâóþùèõ ôåðìåíòîâ ìîæíî îïðåäåëèòü íóêëåîòèäíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ãåíîâ, à ïî íåé - àìèíîêèñëîòíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñèíòåçèðóåìûõ áåëêîâ. Åñëè ó æèâîòíûõ ðàçíûõ âèäîâ áëèçêè íóêëåîòèäíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ãåíîâ, êîäèðóþùèõ îáùèå äëÿ íèõ áåëêè, íàïðèìåð ãåìîãëîáèí, ìîæíî çàêëþ÷èòü, ÷òî â ïðîøëîì ýòè æèâîòíûå èìåëè îáùåãî ïðåäêà. Åñëè æå ðàçëè÷èÿ â èõ ãåíàõ âåëèêè, òî ÿñíî, ÷òî ðàñõîæäåíèå âèäîâ îò îáùåãî ïðåäêà ïðîèçîøëî íàìíîãî ðàíüøå. Òàêèå ìîëåêóëÿðíî-áèîëîãè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ îòêðûëè íîâûé ïîäõîä ê èçó÷åíèþ ýâîëþöèè îðãàíèçìîâ.
Âàæíûé âêëàä â ìåäèöèíó äîëæíà âíåñòè èäåíòèôèêàöèÿ âèðóñîâ ïî èõ ñîñòàâó. Ñ åå ïîìîùüþ ìîæíî, íàïðèìåð, óñòàíîâèòü, ÷òî âèðóñ, âûçûâàþùèé òó èëè èíóþ áîëåçíü ó ÷åëîâåêà, ãíåçäèòñÿ åñòåñòâåííûì îáðàçîì â êàêîì-íèáóäü äèêîì æèâîòíîì, îò êîòîðîãî è ïåðåäàåòñÿ ÷åëîâåêó áîëåçíü. Åñëè ó æèâîòíûõ, êîòîðûå ñëóæàò â ïðèðîäå ðåçåðâóàðîì äàííîãî âèðóñà, ñèìïòîìû áîëåçíè íå îáíàðóæèâàþòñÿ, òî, âèäèìî, çäåñü äåéñòâóåò êàêîé-òî ìåõàíèçì èììóíèòåòà, è òîãäà âîçíèêàåò íîâàÿ çàäà÷à - èçó÷èòü ýòîò ìåõàíèçì, ÷òîáû ïîïûòàòüñÿ âêëþ÷èòü åãî â èììóííóþ ñèñòåìó ÷åëîâåêà.
Îáëàñòüþ ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè, âûçûâàþùåé áîëüøèå ñïîðû è ÷àñòî íåïðèÿòèå, ÿâëÿåòñÿ ãåííàÿ èíæåíåðèÿ, èëè òåõíîëîãèÿ ðåêîìáèíàíòíûõ ÄÍÊ, ñóòü êîòîðîé â òîì, ÷òî â îðãàíèçì ðàñòåíèÿ èëè æèâîòíîãî âñòðàèâàþò ÷óæèå ãåíû, ÷òîáû ïðèäàòü åìó íîâûå ñâîéñòâà èëè æå êîìïåíñèðîâàòü êàêèå-íèáóäü íàñëåäñòâåííûå äåôåêòû. Ñì. òàêæå ÊËÅÒÊÀ; ÖÈÒÎËÎÃÈß; ÔÅÐÌÅÍÒÛ; ÃÅÍÍÀß ÈÍÆÅÍÅÐÈß; ÌÅÒÀÁÎËÈÇÌ; ÍÓÊËÅÈÍÎÂÛÅ ÊÈÑËÎÒÛ; ÄÛÕÀÍÈÅ.
|