Молекуля?рная биоло?гия
? комплекс
биологических
наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации
генетической информации
, строение и функции сложных высокомолекулярных соединений, составляющих
клетку
:
нерегулярных
биополимеров
(
белков
и
нуклеиновых кислот
)
[1]
.
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.
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. Уилкинсон
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.
- ↑
Белозерский А. Н.
Молекулярная биология // Познание продолжается. ? М.: Просвещение, 1970. ? Тираж 500 000 экз. ? С. 181
- 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.
![Перейти к шаблону «External links»](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Wikipedia_interwiki_section_gear_icon.svg/14px-Wikipedia_interwiki_section_gear_icon.svg.png) Ссылки на внешние ресурсы
|
---|
| |
---|
В библиографических каталогах
|
---|
|
|