ارزش کاربردی زیست شناسی مولکولی. زیست شناس مولکولی

زیست شناسی مولکولی، علم، که وظیفه خود را دارد، دانش ماهیت پدیده های زندگی را با مطالعه اشیاء بیولوژیکی و سیستم های در سطح نزدیک به مولکولی، و در برخی موارد دستاورد این حد است. هدف نهایی این است که بدانید که چگونه و به چه میزان تظاهرات مشخصی از زندگی، مانند وراثت، خود، بیوسنتز پروتئین، تحریک پذیری، رشد و توسعه، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات، تحول انرژی، تحرک و غیره را بازتولید می کند به ساختار، خواص و تعامل مولکول های مواد مهم زیست شناختی، عمدتا دو کلاس اصلی از پلیمرهای وزن مولکولی بالا - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک. ویژگی متمایز M. b. - مطالعه پدیده های زندگی در امکانات غیر زندگی یا کسانی که در ابتدای ترین تظاهرات زندگی ذاتی هستند. اینها تحصیلات بیولوژیکی هستند سطح سلولی و در زیر: اندام های زیر سلولی، مانند هسته های سلولی عایق شده، میتوکندری، ریبوزوم، کروموزوم، غشای سلولی؛ علاوه بر این، سیستم های ایستاده در مرز زندگی و طبیعت بی جان - ویروس ها، از جمله باکتریوفاژها و پایان دادن به مولکول های مهم ترین اجزای ماده زنده - اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها.

پایه ای که M. B توسعه داده شد، توسط علوم، به عنوان ژنتیک، بیوشیمی، فیزیولوژی فرآیندهای ابتدایی، و غیره گذاشته شد. بر اساس ریشه های توسعه آن، M. b. به طور جداگانه با ژنتیک مولکولی ارتباط دارد که همچنان بخش مهمی را ادامه می دهد

ویژگی متمایز MB. سه بعدی آن است. ماهیت M. b. تماشای M. Peruz برای تفسیر توابع بیولوژیکی در مفاهیم ساختار مولکولی. MB. وظیفه او برای پاسخ دادن به سوال "چگونه" با ماهیت نقش و مشارکت کل ساختار مولکول و سوالات "چرا" و "چرا"، پیدا کردن، از یک طرف، رابطه بین خواص مولکول (دوباره، اول از همه، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک) و توابع انجام شده توسط آن و، از سوی دیگر، نقش چنین توابع فردی در مجموعه کلی تظاهرات زندگی.

دستاوردهای ضروری زیست شناسی مولکولی. این یک لیست کامل از این دستاوردها نیست: افشای ساختار و مکانیزم عملکرد بیولوژیکی DNA، انواع RNA و ریبوزوم ها، افشای کد ژنتیکی؛ باز کردن رونویسی معکوس، I.E. سنتز DNA در ماتریس RNA؛ بررسی مکانیزم های عملکرد رنگدانه های تنفسی؛ افتتاح ساختار سه بعدی و نقش عملکردی آن در عمل آنزیم ها، اصل سنتز ماتریس و مکانیسم های بیوسنتز پروتئین؛ افشای ساختار ویروس ها و مکانیزم های تکثیر، اولیه و، تا حدی، ساختار فضایی آنتی بادی؛ جداسازی ژن های فردی، شیمیایی و سپس سنتز ژن بیولوژیکی (آنزیمی)، از جمله انسان، خارج از سلول (in vitro)؛ انتقال ژن ها از یک ارگانیسم به دیگری، از جمله در سلول های انسانی؛ به سرعت در حال رفتن به رمزگشایی ساختار شیمیایی تعداد روزافزون پروتئین های فردی، به طور عمده آنزیم ها، و همچنین اسیدهای نوکلئیک؛ تشخیص پدیده های "خود مونتاژ" برخی از اشیاء بیولوژیکی از پیچیدگی های همیشه در حال افزایش، از مولکول های اسید نوکلئیک و حرکت به آنزیم های چند متغیره، ویروس ها، ریبوزوم ها و غیره. فیلمبرداری از آلوده و دیگر اصول اساسی مقررات توابع بیولوژیکی و فرایندها

وظایف زیست شناسی مولکولی. همراه با وظایف مهم M. b. (شناخت قوانین "شناخت"، خودآموز و ادغام) جهت فعلی جستجوی علمی نزدیکترین آینده، توسعه روش هایی است که اجازه می دهد تا ساختار ساختار را رمزگشایی کنند، و سپس یک سازمان سه بعدی و فضایی هسته ای مولکولی بالا اسیدها همه مهمترین روش ها، استفاده از آن، ظهور و موفقیت های M. b را ارائه می دهد، توسط فیزیکدانان (Ultracentrifugation، تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی، رزونانس مغناطیسی هسته ای، و غیره) پیشنهاد شده و توسعه داده شده است. تقریبا تمام رویکردهای تجربی فیزیکی جدید (به عنوان مثال، استفاده از کامپیوتر، Synchrotron، یا ترمز، تابش، تکنولوژی لیزر، و غیره) فرصت های جدیدی را برای مطالعه عمیق در مورد مشکلات M. b باز می کند. در میان مهمترین وظایف ماهیت عملی، پاسخی که از M. b انتظار می رود، در وهله اول، یک مشکل از مبانی مولکولی رشد بدخیم وجود دارد، سپس مسیرهای هشدار دهنده، و شاید بر روی بیماری های ارثی - " بیماری های مولکولی ". از اهمیت زیادی برای روشن شدن پایه های مولکولی کاتالیزوری بیولوژیکی، به I.E. اقدامات آنزیم ها خواهد بود. در میان مهمترین مسیرهای مدرن M. b. تمایل به کشف مکانیزم های مولکولی مشعل، مواد سمی و دارویی، و همچنین جزئیات را پیدا کنید ساختار مولکولی و عملکرد چنین ساختارهای سلولی به عنوان غشاهای بیولوژیکی درگیر در تنظیم مواد نفوذ و فرآیندهای حمل و نقل مواد. اهداف دور بیشتر M. B. - شناخت ماهیت فرآیندهای عصبی، مکانیسم های حافظه، و غیره یکی از بخش های مهم در حال ظهور M. b. - T. N. مهندسی ژنتیک، که وظیفه خود را هدف قرار داده در دستگاه های ژنتیکی (ژنوم) موجودات زنده، با شروع از میکروب ها و پایین (تک سلول) و پایان دادن به یک فرد (در مورد دوم، اول از همه، به منظور درمان رادیکال از بیماری های ارثی و اصلاح نقص های ژنتیکی).

مهمترین مسیرهای MB:

- ژنتیک مولکولی - مطالعه سازمان ساختاری و عملکردی دستگاه ژنتیک سلول ها و مکانیزم اجرای اطلاعات ارثی

- ویروس مولکولی - مطالعه مکانیسم های مولکولی تعامل ویروس ها با سلول ها

- ایمونولوژی مولکولی - مطالعه الگوهای پاسخ های ایمنی بدن

- زیست شناسی مولکولی توسعه - مطالعه ظاهر انواع سلول ها در طول توسعه فردی ارگانیسم ها و تخصص سلول

اشیاء اصلی این مطالعه عبارتند از ویروس ها (از جمله باکتریوفاژ ها)، سلول ها و ساختارهای زیر سلولی، ماکرومولکول ها، ارگانیسم های چند سلولی.

می توان گفت که زیست شناسی مولکولی نشان دهنده تظاهرات زندگی در ساختارهای غیر زنده یا سیستم هایی با علائم ابتدایی فعالیت حیاتی است (که می تواند جداگانه ماکرومولکول های بیولوژیکی جداگانه، مجتمع های آنها یا اندام های آنها باشد)، مطالعه، بررسی اینکه چگونه فرایندهای کلیدی مشخصه ماده زندگی را از طریق آن انجام می دهند تعاملات شیمیایی و تحولات.

تخصیص زیست شناسی مولکولی از بیوشیمی به یک منطقه مستقل از علم، با این واقعیت دیکته می شود که وظیفه اصلی آن مطالعه ساختار و خواص ماکرومولکول های بیولوژیکی درگیر در فرایندهای مختلف است، پیدا کردن مکانیزم های تعامل آنها. بیوشیمی در مطالعه فرایندهای فعالیت حیاتی، الگوهای جریان آنها در موجودات زنده و تبدیل مولکول همراه با این فرایندها مشغول به کار است. در نهایت، زیست شناسی مولکولی تلاش می کند تا به این سوال پاسخ دهد، چرا این فرآیند رخ می دهد، در حالی که بیوشیمی به سوالاتی پاسخ می دهد و چگونه فرآیند مورد نظر از نظر شیمی در نظر گرفته می شود.

تاریخ

زیست شناسی مولکولی به عنوان یک جهت جداگانه از بیوشیمی در 30 سالگی قرن گذشته آغاز شد. پس از آن بود که برای درک عمیق از پدیده زندگی، نیاز به مطالعات هدفمند بود سطح مولکولی فرآیندهای ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی در موجودات زنده. سپس وظیفه زیست شناسی مولکولی در مطالعه ساختار، خواص و تعامل اسیدهای نوکلئیک و پروتئین تعیین شد. اصطلاح "زیست شناسی مولکولی" برای اولین بار توسط دانشمند انگلیسی ویلیام آستبوری در زمینه مطالعات مربوط به توضیح وابستگی بین ساختار مولکولی و خواص فیزیکی و بیولوژیکی پروتئین های فیبریل، مانند کلاژن، فیبرین خون یا برش پروتئین های عضلانی مورد استفاده قرار گرفت .

در سپیده دم از زیست شناسی مولکولی، RNA جزء گیاهان و قارچ ها در نظر گرفته شد و DNA به عنوان یک جزء معمولی از سلول های حیوانی در نظر گرفته شد. اولین محقق که ثابت کرده است که DNA در گیاهان موجود است، آندره نیکولایویچ Belozersky، که در سال 1935، نخود DNA را اختصاص داده است. این کشف این واقعیت را تأسیس کرد که DNA یک اسید نوکلئیک جهانی موجود در گیاهان و سلول های حیوانی است.

دستاورد جدی، ایجاد یک رابطه علت مستقیم بین ژن ها و پروتئین ها بود. در آزمایشات خود، آنها به سلول های نوروگرافی منتقل شدند ( Neurosporacrassa) تابش اشعه ای که باعث جهش شد. نتایج به دست آمده نشان داد که این منجر به تغییر در خواص آنزیم های خاص شد.

در سال 1940، آلبرت کلود، گرانول های حاوی RNA سیتوپلاسمی را از سیتوپلاسم سلول های حیوانی اختصاص داد که کمتر میتوکندری بودند. او آنها را میکروسوم ها را نام برد. پس از آن، در مطالعه ساختارها و خواص ذرات جدا شده، نقش اساسی آنها در بیوسنتز پروتئین ایجاد شد. در سال 1958، در اولین سمپوزیوم اختصاص داده شده به این ذرات، تصمیم به تماس با این ذرات ریبوزوم ها بود.

گام مهم دیگر در توسعه زیست شناسی مولکولی در سال 1944 منتشر شده است، داده های تجربی Osvalda Everie، Colin MacLaud و McLeep منتشر شده است که نشان می دهد علت تحول باکتری ها DNA است. این اولین اثبات تجربی از نقش DNA در انتقال اطلاعات ارثی بود که توسط ایده ای که قبلا مهم از طبیعت پروتئین ژن ها بود، تخریب شد.

Frederick Sanger در اوایل دهه 50 نشان داد که زنجیره پروتئین یک توالی منحصر به فرد از بقایای اسید آمینه است. در اواخر دهه 50، Max Perus و John Kendrew ساختار فضایی پروتئین های اول را رمزگشایی کردند. در حال حاضر در سال 2000، صدها هزار توالی طبیعی آمینو اسید و هزاران ساختار فضایی شناخته شده است.

در همان زمان، مطالعه Erwin Chargaffa به او اجازه داد تا قوانین مربوط به نسبت پایه های نیتروژن در DNA را بیان کند (قوانین می گویند، صرف نظر از تفاوت های گونه ای در DNA، مقدار گانیین برابر با مقدار سیتوزین است ، و مقدار آدنین برابر با تعداد تمین است)، که به افزایش بیشتر در زیست شناسی مولکولی و یکی از آنها کمک کرد بزرگترین اکتشافات در زیست شناسی به طور کلی.

این رویداد در سال 1953 رخ داد، زمانی که جیمز واتسون و فرانسیس کریک بر اساس آثار Rosalind Franklin و Maurice Wilkins تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه ایکس DNA، یک ساختار دو جوش مولکول DNA را نصب کرد. این کشف امکان پاسخ دادن به سوال اساسی در مورد توانایی حامل اطلاعات ارثی را به خودکفا می کند و مکانیسم انتقال چنین اطلاعات را درک می کند. همان دانشمندان با اصل تکمیلی پایه های نیتروژن، با داشتن اهمیت کلیدی برای درک مکانیسم برای تشکیل ساختارهای فوق العاده مولکولی، فرموله شده اند. این اصل برای توصیف تمام مجتمع های مولکولی اجازه می دهد تا شرایط برای وقوع تعاملات بین مولکولی ضعیف (ارزشمند) را توصیف و پیش بینی کند، که امکان تشکیل ثانویه، ثانویه و غیره را تعیین می کند. سازه های ماکرومولکول ها، جریان خودمختار سیستم های بیولوژیکی سوپرمولکولی که چنین طیف گسترده ای از ساختارهای مولکولی و مجموعه های کاربردی آنها را تعیین می کنند. در همان زمان، در سال 1953 یک مجله علمی مجله زیست شناسی مولکولی بود. او توسط جان کنری، حوزه هدایت شد منافع علمی که مطالعه ساختار پروتئین های کروی بود ( جایزه نوبل 1962 همراه با حداکثر پورز). یک مجله مشابه روسی روسی به نام "زیست شناسی مولکولی" در سال 1966 در اتحاد جماهیر شوروی تاسیس شد.

در سال 1958، فرانسیس کریک به اصطلاح فرموله کرد. زیست شناسی مولکولی مرکزی: ایده برگشت پذیری جریان اطلاعات ژنتیکی از DNA از طریق RNA به پروتئین ها با توجه به طرح DNA → DNA (تکثیر، ایجاد یک کپی از DNA)، DNA → RNA (رونویسی، تولید ژن ها )، RNA → پروتئین (ترجمه، رمزگشایی پروتئین های اطلاعات ساختار). این دگمات در سال 1970 تا حدودی تصحیح شده بود که به طور صحیح با توجه به دانش انباشته شده اصلاح شد، زیرا پدیده رونویسی معکوس به طور مستقل به هوارد Toye باز شد و دیوید بالتیمور: آنزیم کشف شد - یک مورد معکوس است که مسئول اجرای رونویسی معکوس است - شکل گیری از دو زنجیره DNA در یک ماتریس RNA تک زنجیره ای که از ویروس های آنکوژنیک رخ می دهد. لازم به ذکر است که نیاز دقیق جریان اطلاعات ژنتیکی از اسیدهای نوکلئیک به پروتئین ها هنوز پایه زیست شناسی مولکولی است.

در سال 1957، الکساندر سرگویچ اسپیرینگ همراه با آندره نیکولایویچ Belozersky نشان داد که با تفاوت های قابل توجهی در ترکیب نوکلئوتیدی DNA از موجودات مختلف، ترکیب کل RNA مشابه بود. بر اساس این داده ها، آنها به نتیجه گیری حساسیتی رسیدند که کل سلول RNA می تواند به عنوان یک حامل اطلاعات ژنتیکی از DNA به پروتئین ها عمل کند، زیرا آن را در ترکیب آن مطابقت ندارد. در عین حال، آنها متوجه شدند که بخش کوچکی از RNA وجود دارد که به طور کامل به DNA در ترکیب نوکلئوتیدی مربوط می شود و می تواند یک حامل واقعی از تخلفات ژنتیکی از DNA به پروتئین ها باشد. در نتیجه، آنها پیش بینی کردند که وجود مولکول های RNA نسبتا کوچک، که در ساختار آنالوگ های بخش های DNA فردی و انجام نقش واسطه ها در هنگام انتقال اطلاعات ژنتیکی موجود در DNA در ریبوزوم ها هستند، که در آن مولکول های پروتئینی با استفاده از این اطلاعات سنتز می شوند . در سال 1961 (S. Breenner، F. Jacob، M. M. Mesheselson در یک طرف و F. Gro، Francois یعقوب و ژاک مونو اولین بار بود که تایید شده از وجود چنین مولکول ها - اطلاعات (ماتریس) RNA. سپس آنها توسعه یافته اند. سپس آنها را توسعه دادند مفهوم و مدل واحدهای عملکردی DNA عملکردی، که امکان توضیح دقیقا چگونگی تنظیم بیان ژن ها در پروکاریوت ها را فراهم کرده است. مطالعه مکانیسم های بیوسنتز پروتئین و اصول سازمان ساختاری و عملکرد دستگاه های مولکولی-ریبوزوم - ساخته شده است این امکان وجود دارد که فرضیه ای را توصیف کند که جنبش اطلاعات ژنتیکی به نام Dogma مرکزی زیست شناسی مولکولی: DNA - DNA IRNK - پروتئین است.

در سال 1961، و برای چند سال آینده، Heinrich Matteha و Marshall Nirenberg، و سپس Kharom Korana و Robert Holly چندین کار را برای رمزگشایی کد ژنتیکی برگزار کردند، در نتیجه رابطه فوری بین ساختار DNA و پروتئین های سنتز شده بود ایجاد شده و توالی نوکلئوتیدی مجموعه ای از اسیدهای آمینه را در پروتئین تعیین می کند. همچنین اطلاعات مربوط به جهانی بودن کد ژنتیکی را به دست آورد. اکتشافات توسط جایزه نوبل سال 1968 ذکر شده است.

برای توسعه ایده های مدرن بر روی توابع RNA، کشف RNA های غیر اصلاحی، ساخته شده توسط الکساندر سرگئویچ چرخش، به طور مشترک با آندره نیکولایویچ Belozersky، 1958، چارلز برنر با همکاری نویسندگان و اسپالامن Sollar، 1961. این نوع RNA بخش اصلی RNA سلول است. بی وقفه عمدتا شامل RNA ریبوزومی است.

روش های کشت و هیبریداسیون سلول های حیوانی به دست آمد توسعه جدی. در سال 1963، Francois Jacob و Sydnema Benner توسط ایده های مربوط به توالی های ماکت ها، به طور ذاتی تکثیر ژن ها را توضیح دادند که جنبه های مهم تنظیم تکرار ژن ها را توضیح می دهند.

در سال 1967، در آزمایشگاه A. S. spirein ابتدا نشان داد که شکل یک RNA خنک کننده خنک، مورفولوژی ذرات ریبوزوم را تعیین می کند.

در سال 1968، کشف اساسی اساسی بود. ارائه، پیدا کردن قطعات DNA از زنجیره عقب مانده در مطالعه فرآیند تکرار، به افتخار آن با قطعاتی از مقررات، مکانیسم تکرار DNA را روشن کرد.

در سال 1970، به طور مستقل به هوارد و دیوید بالتیمور کشف شد: یک آنزیم باز قابل توجهی کشف شد، که مسئول اجرای رونویسی معکوس است - تشکیل DNA دو زنجیره ای بر روی یک ماتریس RNA تک زنجیره ای که در آن رخ می دهد ویروس های آنکوژنیک حاوی RNA.

یکی دیگر از دستاوردهای مهم زیست شناسی مولکولی، توضیح مکانیسم جهش در سطح مولکولی بود. به عنوان یک نتیجه از یک سری مطالعات، انواع اصلی جهش ها ایجاد شد: تکثیر، inversions، حذف، انتقال، انتقال و انتقال. این باعث شد تا تغییرات تکاملی را از نقطه نظر فرایندهای ژن در نظر بگیریم، امکان ایجاد تئوری ساعت های مولکولی، که در Phyloge استفاده می شود، امکان پذیر است.

در ابتدای 70 سالگی، اصول اساسی عملکرد اسید های نوکلئیک و پروتئین ها در یک ارگانیسم زنده فرموله شدند. مشخص شد که پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک در بدن توسط مکانیزم ماتریس سنتز می شوند، مولکول ماتریس اطلاعات رمزگذاری شده در مورد توالی اسیدهای آمینه (پروتئین) یا نوکلئوتید ها (در اسید نوکلئیک) را حمل می کند. هنگامی که تکثیر (DNA دو برابر شدن) یا رونویسی (سنتز IRNA)، DNA توسط یک ماتریس، هنگام پخش (سنتز پروتئین) یا رونویسی معکوس - ایرنا خدمت می شود.

بنابراین، پیش نیازهای نظری برای توسعه مسیرهای کاربردی زیست شناسی مولکولی، به ویژه مهندسی ژنتیک، ایجاد شد. در سال 1972، پل برگ، هربرت بوئر و استنلی کوهن تکنولوژی کلونینگ مولکولی را توسعه دادند. سپس آنها برای اولین بار در DNA نوترکیب لوله به دست آمد. این آزمایش های برجسته پایه های مهندسی ژنتیک را تأسیس کرد و در سال جاری به عنوان تاریخ تولد این جهت علمی محسوب می شود.

در سال 1977، فردریک سانگر و به طور مستقل آلن ماکام و والتر گیلبرت روش های مختلفی را برای تعیین ساختار اولیه (توالی) DNA توسعه دادند. روش خواننده، به اصطلاح روش شکستن زنجیره بر اساس روش توالی مدرن است. اصل توالی بر اساس استفاده از پایگاه های برچسب شده عمل می کند به عنوان ترمیناتورها در یک واکنش توالی چرخه ای. این روش به دلیل توانایی به سرعت تجزیه و تحلیل گسترده بود.

1976 - فردریک. Sanger توالی نوکلئوتیدی فاژ φχ174 DNA از 5375 جفت نوکلئوتید را رمزگشایی کرده است.

1981 - کم خونی سلول های داسیلی اولین بیماری ژنتیکی تشخیص داده شده توسط تجزیه DNA می شود.

1982-1983 افتتاح تابع RNA کاتالیزوری در آزمایشگاه های آمریکایی T. بررسی و S. Oltman ایده موجود نقش استثنایی پروتئین را تغییر داد. به طور مشابه با پروتئین کاتالیزوری - آنزیم ها، RNA کاتالیزوری به نام ریبوز نامیده می شود.

1987 Cryy Mulletis یک واکنش زنجیره ای پلیمریزا را باز کرد، به این دلیل که ممکن است به طور مصنوعی تعداد مولکول های DNA را در راه حل برای کار بیشتر افزایش دهد. تا به امروز، این یکی از مهمترین روش های زیست شناسی مولکولی است که مورد استفاده در مطالعه بیماری های ارثی و ویروسی، هنگام مطالعه ژنها و شناسایی ژنتیکی فرد و ایجاد خویشاوندی و غیره است.

در سال 1990، در عین حال، سه گروه از دانشمندان یک روش را منتشر کردند که اجازه داد که RNA فعال عملکردی مصنوعی در آزمایشگاه RNA فعال عملکردی مصنوعی (ریبوز مصنوعی یا مولکول های مختلف ارتباط با لیگاند های مختلف - آپتامرها) را فراهم کند. این روش "تکامل در یک لوله آزمایش" نامیده شد. و به زودی پس از آن، در سال های 1991-1993 در آزمایشگاه A.B. Chetverina به صورت آزمایشی امکان وجود، رشد و تقویت مولکول های RNA را به صورت مستعمرات در رسانه های جامد نشان داد.

در سال 1998، تقریبا به طور همزمان کریگ ملو و اندرو فار که قبلا با آزمایش های ژنتیکی با باکتری ها و رنگ ها مشاهده شد تداخل RNA، که در آن یک مولکول کوچک دو رشته ای RNA منجر به سرکوب خاصی از بیان ژن می شود.

افتتاح مکانیزم تداخل RNA اهمیت عملی بسیار مهمی برای زیست شناسی مولکولی مدرن دارد. این پدیده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد آزمایش های علمی به عنوان یک ابزار برای "خاموش شدن"، یعنی سرکوب بیان ژن های فردی. از منافع خاص ناشی از این واقعیت است که این روش اجازه می دهد تا سرکوب برگشت پذیر (موقت) از فعالیت ژنهای مورد مطالعه را انجام دهد. مطالعات امکان استفاده از این پدیده را برای درمان بیماری های ویروسی، تومور، دژنراتیو و متابولیک انجام می دهند. لازم به ذکر است که در سال 2002 جهش های ویروس های فلج اطفال باز شد، قادر به اجتناب از تداخل RNA بود، بنابراین، حتی کار سختی برای توسعه روش های موثر درمان مبتنی بر این پدیده مورد نیاز است.

در سال های 1999-2001، چندین گروه محققان با وضوح 5.5 تا 2.4 آنگستروم ساختار ریبوزوم های باکتریایی تعیین شد.

چیز

دستاوردهای زیست شناسی مولکولی در شناخت حیات وحش دشوار است برای بیش از حد. موفقیت بزرگی موفق به دستیابی به یک مفهوم موفقیت آمیز تحقیق شد: فرآیندهای پیچیده بیولوژیکی از موقعیت سیستم های مولکولی فردی محسوب می شوند که امکان استفاده از روش های دقیق فیزیکوشیمیایی را فراهم می کند. این همچنین بسیاری از ذهن های زیادی را از جهات مربوط به این زمینه به این حوزه علم جذب کرد: شیمی، فیزیک، سیتولوژی، ویروس شناسی، که بر روی دامنه و سرعت دانش علمی در این منطقه تأثیر مثبت دارد. چنین کشفیات قابل توجهی به عنوان تعریف ساختار DNA، رمزگشایی کد ژنتیکی، اصلاح جهت مصنوعی ژنوم، باعث شد تا مشخصه های فرایندهای توسعه ارگانیسم ها را به طور قابل توجهی عمیق تر کند و وظایف علمی، پزشکی و اجتماعی را اعمال کرد که هنوز نامحلول نبود.

موضوع مطالعه زیست شناسی مولکولی عمدتا پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و مجتمع های مولکولی (ماشین های مولکولی) بر اساس آنها و فرایندهایی است که در آن شرکت می کنند.

اسیدهای نوکلئیک پلیمرهای خطی هستند که شامل پیوندهای نوکلئوتید هستند (ترکیبات شکر پنج عضو با یک گروه فسفات با یک اتم چرخه پنجم و یکی از چهار پایگاه نیتروژن) مرتبط با پیوند استر گروه فسفات است. بنابراین، اسید نوکلئیک پلیمر پنتوزوفسفات با پایه های نیتروژن به عنوان جایگزین های جانبی است. ترکیب شیمیایی زنجیره RNA از DNA متفاوت است در آن اولین شامل یک چرخه کربوهیدرات پنج عضو از ریبوز، در حالی که دوم از مشتق از dehydroxyllated ریبوز - دگزسی ریبوز است. در این مورد، فضایی این مولکول ها به طور چشمگیری متفاوت هستند، زیرا RNA یک مولکول تک زنجیره انعطاف پذیر است، در حالی که DNA یک مولکول دو زنجیره ای است.

پروتئین ها پلیمرهای خطی هستند که زنجیره ای از اسید آلفا آمینو اسید های متصل شده توسط پیوند پپتید، از جایی که نام دوم آنها پلیپپتید است. ترکیب پروتئین های طبیعی شامل بسیاری از واحدهای مختلف اسید آمینه - در انسان تا 20 -، که طیف گسترده ای از خواص عملکردی این مولکول ها را تعیین می کند. این پروتئین های دیگر تقریبا در هر فرآیند در بدن شرکت می کنند و وظایف زیادی را انجام می دهند: نقش مواد ساختمانی سلولی را بازی کنید، حمل و نقل مواد و یون ها را تهیه کنید واکنش های شیمیایی- این لیست بسیار طولانی است. پروتئین ها، سازگاری های مولکولی پایدار از سطوح مختلف سازمان (ساختارهای ثانویه و ثانویه) و مجتمع های مولکولی را تشکیل می دهند که حتی بیشتر از عملکرد آنها گسترش می یابد. این مولکول ها می توانند ویژگی های بالایی داشته باشند تا هر گونه وظایف را به دلیل تشکیل یک ساختار کلاسیک فضایی پیچیده انجام دهند. طیف گسترده ای از پروتئین ها، منافع دائمی دانشمندان را به این نوع مولکول ها تضمین می کند.

ایده های مدرن در مورد موضوع زیست شناسی مولکولی بر اساس تعمیم، برای اولین بار در سال 1958 توسط فرانسیس کریسوس به عنوان یک دگماتیک مرکزی زیست شناسی مولکولی نامزد شده است. ماهیت آن شامل تصویب شد که اطلاعات ژنتیکی در موجودات زنده تحت مراحل دقیق پیاده سازی قرار می گیرد: کپی کردن از DNA در ارث DNA، از DNA به RNA، و سپس از RNA به پروتئین، و انتقال معکوس پیاده سازی نمی کند. این بیانیه تنها از بخشی بود، بنابراین، پس از آن، دگمام مرکزی با وام به کسانی که داده های جدید را باز کرده بودند، اصلاح شد.

در حال حاضر، چندین راه برای اجرای مواد ژنتیکی نشان دهنده توالی های مختلف پیاده سازی سه نوع اطلاعات ژنتیکی شناخته شده است: DNA، RNA و پروتئین. در 9 مسیر پیاده سازی احتمالی، سه گروه متمایز هستند: اینها سه تحول رایج (عمومی) هستند که معمولا در اکثر موجودات زنده اجرا می شوند؛ سه تحول ویژه (ویژه)، انجام شده در برخی از ویروس ها و یا در شرایط آزمایشگاهی خاص؛ سه تحول ناشناخته (ناشناخته)، پیاده سازی آن غیر ممکن است.

تحول عمومی شامل روش های زیر برای اجرای کد ژنتیکی است: DNA → DNA (تکرار)، DNA → RNA (رونویسی)، RNA → پروتئین (پخش).

برای انجام انتقال ویژگی های ارثی، والدین باید از نسل ها یک مولکول کامل DNA را انتقال دهند. فرایند، به این ترتیب، بر اساس DNA اصلی، کپی دقیق آن می تواند سنتز شود، و بنابراین مواد ژنتیکی را می توان منتقل کرد، به نام تکرار. این کار توسط پروتئین های خاصی انجام می شود که مولکول را اصلاح می کند (سایت خود را راست)، مارپیچ های دو مارپیچ و با کمک DNA پلیمراز، یک کپی دقیق از مولکول اصلی DNA ایجاد کنید.

برای اطمینان از معیشت سلول، باید به طور مداوم به کد ژنتیکی که در Helix DNA دوگانه گذاشته شده است، به طور مداوم دسترسی داشته باشد. با این حال، این مولکول بیش از حد بزرگ است و مبهم است که از آن به عنوان منبع مستقیم مواد ژنتیکی برای سنتز پروتئین پیوسته استفاده شود. بنابراین، در طی اجرای اطلاعات در DNA، یک مرحله میانجیگری وجود دارد: سنتز ایرنا، که یک مولکول کوچک تک رشته ای است، مکمل به برش خاصی از DNA کدگذاری برخی پروتئین ها. فرآیند رونویسی توسط RNA پلیمراز و عوامل رونویسی ارائه شده است. سپس مولکول حاصل می تواند به راحتی به بخش سلولی مسئول سنتز پروتئین - ریبوزوم منتقل شود.

پس از ورود و RNA، مرحله نهایی اجرای اطلاعات ژنتیکی در ریبوزوم می آید. در عین حال، ریبوزوم با کد ژنتیکی IRNA با سه گانه به نام Codons خوانده می شود و پروتئین متناظر را بر اساس اطلاعات به دست آمده ترکیب می کند.

در طول تحولات ویژه، کد ژنتیکی بر اساس طرح RNA → RNA (تکرار)، RNA → DNA (رونویسی معکوس)، DNA → پروتئین (پخش زنده) اجرا می شود. تکرار این گونه در بسیاری از ویروس ها اجرا می شود، جایی که آن را توسط RNA پلیمراز وابسته به آنزیم وابسته به RNA انجام می شود. آنزیم های مشابه نیز در یوکاریوت ها هستند، جایی که آنها با فرآیند توجیه RNA (خاموش شدن) مرتبط هستند. رونویسی معکوس در رتروویروس ها تشخیص داده می شود، جایی که تحت عمل آنزیم ترانسپراطاز معکوس، و همچنین در برخی موارد در سلول های یوکاریوتی، به عنوان مثال، با سنتز تلومری انجام می شود. پخش زنده تنها در شرایط مصنوعی در یک سیستم جداگانه خارج از سلول انجام می شود.

هر یک از سه انتقال اطلاعات ژنتیکی ممکن از پروتئین در پروتئین، RNA یا DNA غیر ممکن است. در مورد قرار گرفتن در معرض Prions بر روی پروتئین ها، به عنوان یک نتیجه از آن پریون مشابه تشکیل شده است، می تواند به طور منطقی به نوع اطلاعات ژنتیکی پروتئین → پروتئین → نسبت داده شود. با این حال، این رسمی نیست، زیرا بر روی توالی اسید آمینه در پروتئین تاثیر نمی گذارد.

تاریخ ظهور اصطلاح "سنت مرکزی" کنجکاو است. از آنجا که کلمه Dogma به طور کلی به معنای بیانیه ای است که تردید ندارد، و کلمه خود دارای زینائی دینی صریح است، انتخاب آن را به عنوان شرح واقعیت علمی کاملا مشروع نیست با توجه به فرانسیس کریک، این اشتباه او بود. او می خواست یک نظریه گسترده ای از اهمیت بیشتری را به دست آورد، آن را در برابر پس زمینه نظریه ها و فرضیه های دیگر اختصاص دهید؛ برای آن تصمیم گرفتید از این شکوه استفاده کنید، با توجه به نمایندگی او، کلمه، بدون درک معنای واقعی آن. با این حال، نام، Gothes است.

زیست شناسی مولکولی امروز

توسعه سریع زیست شناسی مولکولی، علاقه مداوم به دستاوردهای این منطقه توسط شرکت و اهمیت هدف تحقیق منجر به ظهور تعداد زیادی از مراکز تحقیقاتی عمده زیست شناسی مولکولی در سراسر جهان شد. در میان بزرگترین باید ذکر شود به شرح زیر است: آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی در کمبریج، موسسه سلطنتی در لندن - در انگلستان؛ موسسه زیست شناسی مولکولی در پاریس، مارسی و استراسبورگ، موسسه پاستور - در فرانسه؛ ادارات زیست شناسی مولکولی در دانشگاه هاروارد و موسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه برکلی، در موسسه فناوری کالیفرنیا، در دانشگاه راکفلر، در موسسه بهداشت در Beteses - در ایالات متحده؛ موسسات مکس پلانک، دانشگاه های گیتینگن و مونیخ، موسسه مرکزی زیست شناسی مولکولی در برلین، موسسات در جنا و هاله - در آلمان؛ موسسه کارولین در استکهلم در سوئد.

در روسیه، مراکز پیشرو در این منطقه، موسسه زیست شناسی مولکولی هستند. V.A.Englgardt RAS، موسسه ژنتیک مولکولی آکادمی علوم روسیه، موسسه زیست شناسی، ژنرا RAS، موسسه زیست شناسی فیزیک شیمیایی. A.N. BELOZERSKY MOSCOW دانشگاه ایالتی. M.V. Lomonosov، موسسه بیوشیمی. A.N.Bach Ras و موسسه پروتئین آکادمی علوم روسی در Pushchino.

امروزه منطقه منافع زیست شناسان مولکولی طیف گسترده ای از مسائل علمی اساسی را پوشش می دهد. بررسی ساختار اسیدهای نوکلئیک و بیوسنتز پروتئین، ساختار ساختار و عملکرد ساختارهای مختلف درون سلولی، و سطوح سلولی نقش اصلی را اشغال می کند. همچنین زمینه های مهم تحقیق، مطالعه مکانیسم های پذیرش و انتقال سیگنال ها، مکانیزم های مولکولی حمل و نقل ترکیبات داخل سلول و همچنین از سلول به محیط خارجی و عقب است. در هدایت اصلی این کشور در زمینه جستجوی علمی در زمینه زیست شناسی مولکولی کاربردی، یکی از اولویت ها، مشکل وقوع و توسعه تومورها است. همچنین، یک جهت بسیار مهم، مطالعه ای که بخش زیست شناسی مولکولی در ژنتیک مولکولی مشغول به کار است، مطالعه پایه مولکولی از ظهور بیماری های ارثی و بیماری های ویروسی مانند ایدز و همچنین توسعه است راه های جلوگیری از آنها و احتمالا درمان در سطح ژن. استفاده گسترده از کشف و توسعه زیست شناسان مولکولی در پزشکی قانونی یافت شد. انقلاب واقعی در زمینه شناسایی شخصیت در دهه 1980 توسط دانشمندان از روسیه، ایالات متحده آمریکا و بریتانیا، به لطف توسعه و پیاده سازی روش "دیکتيولوسکوپ ژنوم" در عمل روزانه شخصيت DNA، ساخته شد. مطالعات در این زمینه به این روز متوقف نمی شود روش های مدرن به شما اجازه می دهد یک فرد را با احتمال یک اشتباه یک میلیارد درصد ایجاد کنید. در حال حاضر در حال حاضر توسعه فعال پروژه یک گذرنامه ژنتیکی وجود دارد که قرار است مجاز به کاهش میزان جرم باشد.

روش شناسی

امروزه زیست شناسی مولکولی دارای روش های گسترده ای از آرسنال است که اجازه می دهد تا پیشرفت های پیشرفته ترین و پیچیده ترین وظایف دانشمندان را حل کند.

یکی از رایج ترین روش های زیست شناسی مولکولی الکتروفورز ژل استکه حل مشکل جداسازی مخلوطی از ماکرومولکول ها در اندازه یا شارژ می شود. تقریبا همیشه، پس از جداسازی ماکرومولکول ها در ژل، بلافاصله استفاده می شود، یک روش است که به شما اجازه می دهد تا ماکرومولکول ها را از ژل (Sorbit) به سطح غشا انتقال دهید تا راحتی کار با آنها را به طور خاص انجام دهید. هیبریداسیون تشکیل DNA ترکیبی از دو زنجیره ای است که دارای طبیعت متفاوت هستند - یک روش که نقش مهمی در مطالعات بنیادی ایفا می کند. این برای تعیین استفاده می شود مکمل بخش ها در DNA های مختلف (DNA از گونه های مختلف)، با کمک آن جستجو برای ژنهای جدید رخ می دهد، با کمک آن، یک تداخل افتتاح شد، و اصل آن بر اساس ضایعات ژنومی است.

نقش مهمی در عمل مدرن تحقیقات بیولوژیکی مولکولی توسط روش توالی تعیین می شود - تعیین توالی نوکلئوتید ها در اسیدهای نوکلئیک و اسیدهای آمینه در پروتئین ها.

زیست شناسی مولکولی مدرن را نمی توان بدون روش واکنش زنجیره ای پلیمریزاسیون (PCR) نشان داد. با تشکر از این روش، افزایش مقدار (تقویت) کپی برخی از توالی DNA انجام می شود تا مقدار کافی از مواد را از یک مولکول برای کار با آن انجام دهد. یک نتیجه مشابه با تکنولوژی کلونینگ مولکولی به دست می آید، که در آن توالی نوکلئوتیدی مورد نیاز به DNA باکتری (سیستم های زندگی) معرفی می شود، پس از آن بازتولید باکتری ها منجر به نتیجه مطلوب می شود. این رویکرد از لحاظ فنی بسیار پیچیده تر است، اما به شما این امکان را می دهد که به طور همزمان نتیجه بیان توالی نوکلئوتیدی را تحت مطالعه بدست آورید.

روش های Ultracentrifugation به طور گسترده ای در مطالعات بیولوژیکی مولکولی (برای جداسازی ماکرومولکول ها (مقادیر زیاد)، سلول ها، ارگانل ها)، روش های میکروسکوپ الکترونی و فلورسنت، روش های اسپکتروفتومتریک، تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه ایکس، اتتورادیوگرافی و غیره استفاده می شود.

با تشکر از پیشرفت فنی و تحقیقات علمی در زمینه شیمی، فیزیک، زیست شناسی و علوم رایانه، تجهیزات مدرن به شما اجازه می دهد تا ژن های فردی و فرایندهای فردی را که در آن مشارکت داشته باشید، اختصاص دهید، مطالعه و تغییر دهید.

31.2

برای دوستان!

مرجع

زیست شناسی مولکولی در آوریل 1953 از بیوشیمی رشد کرده است. ظاهر آن با نام جیمز واتسون و فرانسیس گریه متصل است، که ساختار مولکول DNA را باز کرد. این کشف توسط مطالعه ژنتیک، باکتری ها و بیوشیمی ویروس ها امکان پذیر بود. حرفه ای زیست شناس مولکولی گسترده نیست، اما امروز نقش آن در جامعه مدرن خیلی عالی. تعداد زیادی از بیماری ها، از جمله تظاهرات در سطح ژنتیکی، به دانشمندان نیاز دارند تا راه حل هایی برای این مشکل پیدا کنند.

شرح فعالیت

ویروس ها و باکتری ها به طور مداوم جهش می کنند، به این معنی که یک فرد برای کمک به داروها و بیماری ها دشوار می شود. وظیفه زیست شناسی مولکولی این است که از این فرآیند خارج شوید و یک درمان جدید برای بیماری ها ایجاد کنید. دانشمندان بر اساس طرح تعریف شده به خوبی کار می کنند: مسدود کردن علل بیماری، از بین بردن مکانیزم های ارثی و شرایط بیمار را آسان تر می کند. تعدادی از مراکز، کلینیک ها و بیمارستان ها در جهان وجود دارد که زیست شناسان مولکولی برای کمک به بیماران در حال توسعه درمان های جدید هستند.

وظایف کار

وظایف زیست شناس مولکولی شامل مطالعه فرایندهای داخل سلول (به عنوان مثال، تغییرات در DNA در توسعه تومورها) می شود. همچنین، کارشناسان ویژگی های DNA، تأثیر آنها بر کل ارگانیسم و \u200b\u200bیک سلول جداگانه را مطالعه می کنند. برای مثال، چنین مطالعاتی انجام می شود، به عنوان مثال، بر اساس PCR (پلیمراز واکنش زنجیره ای)، که اجازه می دهد تا شما را به تجزیه و تحلیل بدن بر روی عفونت، بیماری های ارثی و تعیین رابطه بیولوژیکی.

ویژگی های رشد حرفه ای

حرفه ای زیست شناس مولکولی کاملا امیدوار کننده در زمینه خود است و امروز ادعا می کند اولین مکان ها در رتبه بندی حرفه های پزشکی آینده است. به هر حال، زیست شناس مولکولی لزوما تمام وقت در این زمینه باقی می ماند. اگر تمایل به تغییر نسل کلاس ها وجود داشته باشد، می تواند به مدیران فروش تجهیزات آزمایشگاهی بازپرداخت شود، شروع به توسعه ابزارهایی برای مطالعات مختلف یا باز کردن کسب و کار خود را.

زیست شناسی مولکولی از یک دوره توسعه سریع روش های تحقیقاتی خود جان سالم به در برد، که اکنون از بیوشیمی متفاوت است. به طور خاص، این شامل روشهای مهندسی ژنتیک، کلونینگ، بیان مصنوعی و nocause ژنها است. از آنجا که DNA یک حامل مادی از اطلاعات ژنتیکی است، زیست شناسی مولکولی بسیار نزدیک به ژنتیک شده است و ژنتیک مولکولی در همان زمان شکل گرفته است، که به طور همزمان بخش ژنتیک و زیست شناسی مولکولی است. درست همانطور که زیست شناسی مولکولی از ویروس ها به عنوان یک ابزار مطالعه استفاده می کند، در ویروس شناسی، روش های زیست شناسی مولکولی برای حل وظایف خود استفاده می شود. تکنیک های محاسباتی در تجزیه و تحلیل اطلاعات ژنتیکی دخیل هستند و بنابراین جهت جدیدی از ژنتیک مولکولی ظاهر می شود که گاهی اوقات توسط رشته های خاص در نظر گرفته می شود: بیوانفورماتیک، ژنومیک و پروتئومیک.

تاریخ توسعه

این کشف اساسی توسط فاز طولانی تحقیق ژنتیک و بیوشیمی ویروس ها و باکتری ها تهیه شد.

در سال 1928، فردریک گریفیتث برای اولین بار نشان داد که عصاره کشته شده توسط باکتری های پاتوژن گرما می تواند نشانه ای از پاتوژنز را باکتری های غیر خطرناک انتقال دهد. مطالعه تحول باکتری ها در آینده منجر به تصفیه یک عامل بیماریزا شد که بر خلاف انتظارات، پروتئین نبود، بلکه اسید نوکلئیک بود. اسید نوکلئیک خود خطرناک نیست، تنها ژن هایی را که پاتوژنز و سایر خواص میکروارگانیسم را تعیین می کنند، انتقال می دهد.

در دهه 50 از قرن بیستم، نشان داده شد که باکتری ها یک فرآیند جنسی ابتدایی دارد، آنها قادر به مبادله DNA Extrachromosomal، پلاسمید هستند. کشف پلاسمید، و همچنین تحول، بر اساس تکنولوژی پلاسمید توزیع شده در زیست شناسی مولکولی بود. یکی دیگر از کشف های مهم این روش، تشخیص در ابتدای ویروس های قرن بیستم از باکتری ها، باکتریوفاژها بود. فاژ همچنین می تواند مواد ژنتیکی را از یک سلول باکتریایی به دیگری حمل کند. عفونت باکتری ها توسط فاژ منجر به تغییر در ترکیب RNA باکتریایی می شود. اگر بدون فاژ، ترکیب RNA شبیه ترکیب DNA باکتری باشد، پس از عفونت RNA بیشتر شبیه به باکتریوفاژ DNA می شود. بنابراین، مشخص شد که ساختار RNA توسط ساختار DNA تعیین می شود. به نوبه خود، میزان سنتز پروتئین در سلول ها بستگی به تعداد مجتمع های پروتئین RNA دارد. بنابراین فرموله شده بود زیست شناسی مولکولی مرکزی دانمارک: DNA ↔ RNA → پروتئین.

توسعه بیشتر زیست شناسی مولکولی با توسعه روش شناسی آن، به ویژه، اختراع روش برای تعیین توالی نوکلئوتیدی DNA (U. Gilbert و F. Senger، جایزه نوبل در سال 1980 شیمی) و اکتشافات جدید همراه بود زمینه مطالعه ساختار و عملکرد ژن ها (نگاه کنید به تاریخ ژنتیک). در ابتدای قرن XXI، داده ها بر روی ساختار اولیه کل DNA انسان و تعدادی از ارگانیسم های دیگر مهم ترین برای پزشکی، کشاورزی و تحقیقات علمی به دست آمد که منجر به چندین جهت جدید در زیست شناسی شد: ژنومیک، بیوانفورماتیک و غیره .

همچنین ببینید

زیست شناسی مولکولی (مجله)
وابسته به ترانسکتریک
پالئونتولوژی مولکولی
امبو - سازمان اروپایی زیست شناسان مولکولی

ادبیات

خواننده M.، Berg P. ژن ها و ژنوم ها. - مسکو، 1998.
استنت G.، Calindar R. ژنتیک مولکولی. - مسکو، 1981.
Sambrook J.، Fritsch E.F.، ManiaTis T. کلونینگ مولکولی - 1989.
Patrushev L. I. بیان ژن ها. - M: علم، 2000. - 000 ثانیه، ایل. ISBN 5-02-001890-2

پیوندها

بنیاد ویکیمدیا. 2010.

منطقه Ardatov منطقه Nizhny Novgorod
منطقه Arzamas منطقه Nizhny Novgorod

سازمان دیده بان "زیست شناسی مولکولی" در سایر واژه نامه ها:

زیست شناسی مولکولی - Excelves OSN. خواص و تظاهرات زندگی در سطح مولکولی. مهمترین مسیرها در M. b. مطالعاتی از سازماندهی عملکرد ساختاری دستگاه ژنتیکی سلول ها و مکانیسم اجرای اطلاعات ارثی وجود دارد ... دیکشنری دایره المعارف بیولوژیک

زیست شناسی مولکولی - بررسی خواص اصلی و تظاهرات زندگی در سطح مولکولی. به نظر می رسد که چگونه رشد و توسعه ارگانیسم ها، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی، تبدیل انرژی در سلول های زنده و غیره را مشخص می کند. پدیده ها به دلیل ... دیکشنری دایره المعارف بزرگ

زیست شناسی مولکولی دایره المعارف مدرن

زیست شناسی مولکولی - زیست شناسی مولکولی، مطالعه بیولوژیکی ساختار و عملکرد مولکول ها، که از آن موجودات زنده تشکیل شده است. بخش های اصلی مطالعه عبارتند از خواص فیزیکی و شیمیایی پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک مانند DNA. همچنین ببینید ... ... دیکشنری دانشنامه علمی و فنی

زیست شناسی مولکولی - بخش Biol، که به بررسی خواص اساسی و تظاهرات زندگی در سطح مولکولی. معلوم می شود که چگونه رشد و توسعه ارگانیسم ها، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی، تحول انرژی در سلول های زنده و ... دیکشنری میکروبیولوژی

زیست شناسی مولکولی - - تم های بیوتکنولوژی زیست شناسی مولکولی ... دایرکتوری فنی ترجمه

زیست شناسی مولکولی - زیست شناسی مولکولی، خواص اساسی و تظاهرات زندگی را در سطح مولکولی بررسی می کند. معلوم می شود که چگونه رشد و توسعه ارگانیسم ها، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی، تحول انرژی در سلول های زنده و ... دیکشنری دایره المعارف نشان داده شده است

زیست شناسی مولکولی - علم، که وظیفه خود را دارد، دانش ماهیت پدیده های زندگی را با مطالعه اشیاء و سیستم های بیولوژیکی در سطح نزدیک به مولکولی، و در برخی موارد دستاورد این حد است. هدف نهایی در همان زمان ... ... بزرگ دایره المعارف شوروی

زیست شناسی مولکولی - پدیده های زندگی را در سطح ماکرومولکول ها (برنامه ها و نوکلئیک تا T) در ساختارهای بدون سلول (ریبوزوم ها و غیره)، در ویروس ها، و همچنین در سلول ها بررسی می کند. شی M. b. تنظیم نقش و مکانیزم عملکرد این ماکرومولکول ها بر اساس ... ... دانشنامه شیمیایی

زیست شناسی مولکولی - بررسی خواص اصلی و تظاهرات زندگی در سطح مولکولی. معلوم می شود که چگونه و به چه میزان رشد و توسعه ارگانیسم ها، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات ارثی، تبدیل انرژی در سلول های زنده و سایر پدیده ها ... دیکشنری دایره المعارف

کتاب

سلول های زیست شناسی مولکولی. مجموعه ای از وظایف، J. Wilson، T. Hunt. کتاب نویسندگان آمریکایی - Appendix KO 2 - نسخه MUSH کتابخانه کتاب مقدس "زیست شناسی مولکولی سلول های B. Alberts، D. Breya، J. Lewis، و غیره شامل سوالات و وظایف است که هدف آن عمیق است ...

زیست شناسی مولکولی

علم، که وظیفه خود را دارد، دانش ماهیت پدیده های زندگی را با مطالعه اشیاء بیولوژیکی و سیستم های در سطح نزدیک به مولکولی، و در برخی موارد دستاورد این حد است. هدف نهایی این است که بدانید که چگونه و به چه میزان تظاهرات مشخصی از زندگی، مانند وراثت، خود، بیوسنتز پروتئین، تحریک پذیری، رشد و توسعه، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات، تحول انرژی، تحرک و غیره را بازتولید می کند ساختار، خواص و تعامل مولکول های مهم زیست شناختی، عمدتا دو کلاس اصلی Biopolymers وزن مولکولی بالا (نگاه کنید به biopolymers) - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک. ویژگی متمایز M. b. - مطالعه پدیده های زندگی در امکانات غیر زندگی یا کسانی که در ابتدای ترین تظاهرات زندگی ذاتی هستند. اینها سازه های بیولوژیکی از سطح سلولی و زیر هستند: اندام های زیر سلولی مانند هسته های سلولی عایق شده، میتوکندری، ریبوزوم، کروموزوم، غشای سلولی؛ بعد - سیستم های ایستاده در مرز طبیعت زندگی و بی جان - ویروس ها، از جمله باکتریوفاژ ها و پایان دادن به مولکول های مهم ترین اجزای ماده زنده - اسیدهای نوکلئیک (به اسید نوکلئیک) و پروتئین ها (به پروتئین ها مراجعه کنید).

MB. - دامنه جدیدی از علوم طبیعی، نزدیک به مناطق طولانی مدت مطالعات، که تحت پوشش بیوشیمی قرار می گیرند (نگاه کنید به بیوشیمی)، بیوفیزیک (نگاه کنید به بیوفیزیک) و شیمی بیولوژیک (به شیمی بیوروژیک مراجعه کنید). تمایز اینجا تنها بر اساس حسابداری روش های مورد استفاده و ماهیت اصلی رویکردهای مورد استفاده ممکن است.

پایه ای که M. B توسعه داده شد، توسط علوم، به عنوان ژنتیک، بیوشیمی، فیزیولوژی فرآیندهای ابتدایی، و غیره گذاشته شد. بر اساس ریشه های توسعه آن، M. b. ناامید کننده با ژنتیک مولکولی (به ژنتیک مولکولی مراجعه کنید) , که همچنان بخش مهمی از M. b را تشکیل می دهد، هرچند که در حال حاضر به طور عمده در رشته مستقل شکل گرفته است. اعدام M. B. از بیوشیمی دیکته شده توسط ملاحظات زیر. وظایف بیوشیمی عمدتا به بیانیه ای از مشارکت خاصیت محدود می شود مواد شیمیایی با برخی از توابع و فرآیندهای بیولوژیکی خاص و روشن کردن ماهیت تحولات آنها؛ ارزش پیشرو به اطلاعات مربوط به واکنش پذیری و ویژگی های اصلی ساختار شیمیایی بیان شده توسط فرمول شیمیایی معمول متعلق است. T. در مورد.، اساسا، توجه به تحولات تاثیرگذار بر چالش های اصلی متمرکز است. در همین حال، L. Pauling Om تحت تأکید قرار گرفته است , که در سیستم های بیولوژیکی و تظاهرات فعالیت حیاتی باید توسط اوراق قرضه غیر جامع که در یک مولکول مشابه عمل می کنند، اختصاص داده شود، اما انواع مختلفی از اوراق قرضه که باعث تعاملات بین مولکولی می شوند (الکترواستاتیک، ون د واکسیال، پیوند هیدروژن و غیره).

نتیجه نهایی مطالعه بیوشیمیایی می تواند به صورت یک سیستم معادلات شیمیایی نشان داده شود، معمولا به طور کامل توسط تصویر خود را در هواپیما، به طور کامل خسته کننده است، به عنوان مثال در دو بعد. یکی از ویژگی های متمایز M. b. سه بعدی آن است. ماهیت M. b. M. Perus دیده می شود که توابع بیولوژیکی را در مفاهیم ساختار مولکولی تفسیر می کند. می توان گفت که اگر قبل از مطالعه اشیاء بیولوژیکی، لازم بود به پاسخ به سوال "که"، یعنی آنچه که مواد موجود هستند، و سوال "جایی که" - که در آن بافت ها و اندام ها، سپس M. b. وظیفه خود را برای پاسخ دادن به سوال "چگونه"، به ارمغان می آورد ماهیت نقش و مشارکت کل ساختار مولکول، و سوالات "چرا" و "چرا"، پیدا کردن، پیدا کردن، از یک طرف، رابطه بین خواص مولکول (دوباره، اول از همه، پروتئین ها و اسید های نوکلئیک) و توابع انجام شده توسط آن و از سوی دیگر، نقش چنین توابع فردی در مجموعه کلی تظاهرات زندگی.

نقش حیاتی توسط ترتیب متقابل اتم ها و گروه بندی آنها به دست می آید ساختار مشترک ماکرومولکول ها، روابط فضایی آنها. این امر به هر دو فرد، فردی، اجزای و پیکربندی کلی مولکول به عنوان یک کل اعمال می شود. این به عنوان یک نتیجه از وقوع یک ساختار حجمی دقیق قطعی از یک مولکول biopolymer این خواص را به دست می آورد، به طوری که آنها می توانند به عنوان پایه مادی از توابع بیولوژیکی خدمت کنند. این اصل رویکرد به مطالعه زندگی، مشخصه ترین، خط معمولی M. b است.

مرجع تاریخی اهمیت وسیع تحقیقات مشکلات بیولوژیکی در سطح مولکولی پیش بینی شده I. P. Pavlov , چه کسی در مورد آخرین مرحله در علم زندگی صحبت کرد - فیزیولوژی یک مولکول زنده. اصطلاح "M. ب " انگلیسی برای اولین بار استفاده شد. علمی U. Astbury در پیوست به تحقیقات مربوط به توضیح وابستگی بین ساختار مولکولی و خواص فیزیکی و بیولوژیکی پروتئین فیبریلر (فیبری) مانند کلاژن، فیبرین خون یا پروتئین های انقباضی عضلانی است. به طور گسترده ای اصطلاح "M. ب " فولاد از آغاز 50 ثانیه. 20 V.

ظهور M. b. همانطور که علم تشکیل شده به سال 1953 معمول است، زمانی که جی واتسون OM و F. Creek OM در کمبریج (بریتانیا) یک ساختار سه بعدی از deoxyribonucleic اسید را افشا کرد (به DNA) (DNA) را ببینید. این امر امکان پذیر بود که در مورد چگونگی جزئیات این ساختار، توابع بیولوژیکی DNA را به عنوان یک حامل مادی اطلاعات ارثی صحبت کنید. در اصل، DNA تا حدودی در مورد این نقش (1944) به عنوان یک نتیجه از آثار ژنتیک آمریکایی OT Avery با کارکنان شناخته شده است (به ژنتیک مولکولی مراجعه کنید)، اما مشخص نیست که میزان این عملکرد به آن بستگی دارد ساختار مولکولی DNA. این تنها پس از آن ممکن بود پس از آزمایشگاه های UL Bragg (به شرایط Bragg - Wulf)، J. Bernal A و دیگران. اصول جدید تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه ایکس توسعه یافته است، که استفاده از این روش برای دانش دقیق را فراهم کرد ساختار فضایی ماکرومولکول های پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک.

سطوح یک سازمان مولکولی. در سال 1957، Kendrew ساختار سه بعدی Mioglobin a را نصب کرد , و در سال های بعد، این توسط M. peruz در برابر هموگلوبین A انجام شد. ایده های مربوط به سطوح مختلف سازمان فضایی ماکرومولکول فرموله شده بود. ساختار اولیه توالی واحدهای فردی (مونومرها) در زنجیره ای از مولکول پلیمری حاصل می شود. برای پروتئین ها، مونومرها اسیدهای آمینه هستند , برای اسیدهای نوکلئیک - نوکلئوتید. مولکول بیوفلیمر رشته ای به عنوان یک نتیجه از پیوند های هیدروژنی، توانایی مناسب را در یک روش خاص در فضا، به عنوان مثال، در مورد پروتئین ها، به عنوان L. poling نشان داد، برای به دست آوردن شکل اسپری. این به عنوان یک ساختار ثانویه مشخص شده است. در مورد ساختار ترتیاری می گویند زمانی که یک مولکول دارد ساختار ثانویهاین بیشتر در یک یا چند تا دیگر بسته شده است، فضای سه بعدی را پر می کند. در نهایت، مولکول هایی با ساختار سه بعدی می توانند به تعامل وارد شوند، به طور طبیعی در فضا نسبت به یکدیگر قرار دارند و شکل دادن به عنوان یک ساختار کواترنری را تشکیل می دهند؛ اجزای فردی آن معمولا Subunits نامیده می شود.

بهترین نمونه بصری از چگونگی ساختار سه بعدی مولکولی، توابع بیولوژیکی مولکول را تعیین می کند، به عنوان DNA عمل می کند. این ساختار یک مارپیچ دوگانه دارد: دو موضوع در جهت مخالف (ضد موازی)، یکی از اطراف دیگر، تشکیل یک اسپلیکس دوگانه با یک مکان متقابل مکمل پایه، یعنی به طوری که در برابر یک پایه خاص از یک زنجیره همیشه در پایه زنجیره ای دیگر که بهترین راه تشکیل پیوند هیدروژن را فراهم می کند: آپاستان (a) یک جفت با تيمين (t)، گوانين (G) - با سيتوزين (C) را تشکیل مي دهد. چنین ساختاری شرایط مطلوب را برای مهمترین عملکرد های بیولوژیکی DNA ایجاد می کند: ضرب کمی از اطلاعات ارثی در فرآیند تقسیم سلولی در حالی که حفظ ناپذیری کیفی این جریان اطلاعات ژنتیکی را ایجاد می کند. هنگام تقسیم سلول موضوع مارپیچ دوگانه DNA، که به عنوان یک ماتریس یا قالب، جهش یافته و هر یک از آنها عمل می کند، یک موضوع جدید مکمل تحت عمل آنزیم ها سنتز می شود. در نتیجه این، دو مولکول دخترانه به درستی یکسان (به سلول، Mitz مراجعه می کنند) از یک مولکول مادر DNA به دست می آیند.

همچنین، در مورد هموگلوبین، معلوم شد که عملکرد بیولوژیکی آن - توانایی برگشت پذیر اکسیژن به ریه ها و سپس آن را به بافت ها - نزدیک به ویژگی های ساختار سه بعدی هموگلوبین و تغییرات آن در ارتباط است فرآیند اجرای نقش فیزیولوژیکی در اثر. هنگامی که اتصال و جداسازی O 2، تغییرات فضایی انطباق مولکول هموگلوبین رخ می دهد، منجر به تغییر در وابستگی اتم های آهن موجود در آن به اکسیژن می شود. تغییرات در اندازه مولکول هموگلوبین، یادآور تغییرات در مقدار قفسه سینه در طول تنفس، مجاز به نام "نور مولکولی" هموگلوبین است.

یکی از مهمترین ویژگی های اشیاء زندگی، توانایی آنها در تنظیم دقیق تمام تظاهرات زندگی است. مشارکت عمده M. b. در اکتشافات علمی، لازم است که افشای یک مکانیزم تنظیم کننده جدید، قبلا ناشناخته را که به عنوان اثر Altogatherteric نشان داده شده، در نظر بگیریم. این شامل توانایی مواد کم مولکولی کم است - به طوری. لیگاندها - اصلاح عملکردهای خاص بیولوژیک ماکرومولکول ها، عمدتا پروتئین های فعال کاتالیزوری - آنزیم ها، هموگلوبین، پروتئین های گیرنده در ساخت غشاهای بیولوژیکی (به غشاهای بیولوژیکی)، در انتقال سیناپسی (به سیناپس ها مراجعه کنید)

سه شار بیوتیک.با توجه به نمایندگی های M. b. مجموعه ای از پدیده های زندگی را می توان به عنوان یک نتیجه از ترکیبی از سه جریان مشاهده کرد: جریان ماده، که بیان آن در پدیده های متابولیک، I.E. جذب و تخریب؛ جریان انرژی است قدرت رانندگی برای همه تظاهرات فعالیت حیاتی؛ و جریان اطلاعاتی که نه تنها تنوع توسعه و وجود هر ارگانیسم را نفوذ می کند، بلکه یک سری پیوسته نسل های جایگزین یکدیگر است. این ایده جریان اطلاعاتی است که به دکترین دنیای زنده توسط توسعه M. b ساخته شده است، اعمال خاص و منحصر به فرد آن بر روی آن اعمال می شود.

مهمترین دستاوردهای زیست شناسی مولکولی. چرخش، دامنه و عمق نفوذ M. b. برای موفقیت در شناخت مشکلات بومی، مطالعه حیات وحش نسبت به آن، به عنوان مثال، با تأثیر نظریه کوانتومی بر توسعه فیزیک اتمی نسبتا مقایسه شده است. دو شرایط مرتبط با آن این اثر انقلابی را تعیین کردند. از یک طرف، نقش تعیین کننده تشخیص امکان مطالعه مهمترین تظاهرات فعالیت های حیاتی در ساده ترین شرایط در حال نزدیک شدن به نوع آزمایش های شیمیایی و فیزیکی است. از سوی دیگر، به عنوان یک نتیجه از شرایط مشخص، گنجاندن سریع تعداد قابل توجهی از نمایندگان وجود دارد علوم دقیق - فیزیکدانان، شیمیدانان، کریستالوگرافی، و سپس ریاضیدانان - در توسعه مشکلات بیولوژیکی. به طور کلی، این شرایط منجر به یک سرعت غیرمعمول سریع توسعه M. ب، تعداد و اهمیت موفقیت آن در دو دهه گذشته است. این یک لیست کامل از این دستاوردها نیست: افشای ساختار و مکانیزم عملکرد بیولوژیکی DNA، انواع RNA و ریبوزوم ها (Ribosomes را ببینید) , افشای کد ژنتیکی (نگاه کنید به ژنتیک کد) ; باز کردن رونویسی معکوس (نگاه کنید به رونویسی) , I.E. سنتز DNA در ماتریس RNA؛ بررسی مکانیزم های عملکرد رنگدانه های تنفسی؛ افتتاح ساختار سه بعدی و نقش عملکردی آن در عمل آنزیم ها (آنزیم ها را ببینید) , اصل سنتز ماتریس و مکانیسم های بیوسنتز پروتئین؛ افشای ساختار ویروس ها (به ویروس ها مراجعه کنید) و مکانیسم های تکثیر آنها، اولیه و، تا حدی ساختار فضایی آنتی بادی؛ جداسازی ژن های فردی , شیمیایی، و سپس سنتز بیولوژیکی (آنزیمی) ژن، از جمله انسان، خارج از سلول (in vitro)؛ انتقال ژن ها از یک ارگانیسم به دیگری، از جمله در سلول های انسانی؛ به سرعت در حال رفتن به رمزگشایی ساختار شیمیایی تعداد روزافزون پروتئین های فردی، به طور عمده آنزیم ها، و همچنین اسیدهای نوکلئیک؛ تشخیص پدیده های "خود مونتاژ" برخی از اشیاء بیولوژیکی از پیچیدگی های همیشه در حال افزایش، از مولکول های اسید نوکلئیک و حرکت به آنزیم های چند متغیره، ویروس ها، ریبوزوم ها و غیره. فیلمبرداری از الهیات و دیگر اصول اساسی برای تنظیم عملکرد و فرایندهای بیولوژیکی.

اصلاح گرایی و ادغام. MB. این مرحله نهایی این جهت در مطالعه اشیاء زندگی است که به عنوان "Reductionism" نشان داده شده است، یعنی تمایل به کاهش عملکرد های پیچیده زندگی به پدیده هایی که در سطح مولکول ها جریان می یابند و بنابراین برای بررسی روش های فیزیک و شیمی در دسترس هستند . به دست آمده توسط M. b. موفقیت ها نشان دهنده اثربخشی این رویکرد است. در عین حال لازم است توجه داشته باشیم که در شرایط طبیعی در سلول، پارچه، ارگان، و کل بدن ما با سیستم های افزایش سطح عوارض مواجه هستیم. چنین سیستم هایی از اجزای سطح پایین تر توسط ادغام منظم آنها در یکپارچگی تشکیل می شوند، به دست آوردن یک سازمان ساختاری و عملکردی و خواص جدید. بنابراین، به عنوان شناخت قوانین مربوط به الگوهای موجود در مورد افشای بر روی سطوح مولکولی و مجاور، در مقابل M. b. وظایف دانش مکانیسم های ادغام به عنوان یک خط توسعه بیشتر در مطالعه پدیده های زندگی. نقطه شروع در اینجا به عنوان مطالعه نیروهای تعاملات بین مولکولی - پیوند های هیدروژن، ون der laals، نیروهای الکترواستاتیک و غیره عمل می کند. این باید به عنوان یکی از بخش های اصلی اطلاعات ذکر شده باشد. در منطقه M. b. نمونه هایی از ادغام می تواند پدیده ای از خود مونتاژ سازنده های پیچیده از مخلوطی از اجزای خود باشد. این شامل، شکل گیری پروتئین های چند هسته ای از زیر واحد های آنها، تشکیل ویروس ها از قطعات اجزای آنها - پروتئین ها و اسید نوکلئیک، بازسازی ساختار ریبوزوم اصلی پس از جداسازی پروتئین و اجزای هسته ای و غیره است. مطالعه این پدیده ها به طور مستقیم به دانش پدیده های اصلی "تشخیص" مولکول های زیست پلیمرها مرتبط است. ما در مورد پیدا کردن آنچه که ترکیبی از اسیدهای آمینه - در مولکول های پروتئین یا نوکلئوتیدی - در اسیدهای نوکلئیک در فرایندهای ارتباط مولکول های فردی ارتباط برقرار می کنیم، در حال ارتباط است. این شامل فرایندهای تشکیل پروتئین های پیچیده از زیر واحد های آنها می شود. علاوه بر این، تعامل انتخابی بین مولکول های اسیدهای نوکلئیک مانند حمل و نقل و ماتریس (در این مورد، به طور قابل توجهی افشای اطلاعات ما از کد ژنتیکی را گسترش داد)؛ در نهایت، این شکل گیری بسیاری از انواع ساختارها (به عنوان مثال، ریبوزوم ها، ویروس ها، کروموزوم ها) است که در آن پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک نیز درگیر هستند. افشای الگوهای مربوطه، شناخت زبان "زبان" تحت تعاملات مشخص شده یکی از مهمترین مناطق M. b است. هنوز در انتظار توسعه آن است. این منطقه به عنوان متعلق به تعداد مشکلات اساسی برای کل بیوسفر محسوب می شود.

وظایف زیست شناسی مولکولی. همراه با وظایف مهم M. b. (شناخت قوانین "شناخت"، خودآموز و ادغام) جهت گیری فعلی جستجوی علمی نزدیکترین آینده، توسعه روش هایی است که اجازه می دهد تا رمزگشایی ساختار، و سپس یک سازمان سه بعدی و فضایی از وزن مولکولی بالا باشد اسیدهای نوکلئیک. در این زمان، این در رابطه با کل طرح ساختار سه بعدی DNA (دو طرفه) به دست می آید، اما بدون دانش دقیق ساختار اولیه آن. موفقیت های سریع در توسعه روش های تحلیلی، امکان دستیابی به این اهداف را در سال های آینده فراهم می کند. در اینجا، البته، مشارکت اصلی از نمایندگان علوم مرتبط، عمدتا فیزیک و شیمی است. همه مهمترین روش ها، استفاده از آن، ظهور و موفقیت های M. b را ارائه می دهد، توسط فیزیکدانان (Ultracentrifugation، تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی، رزونانس مغناطیسی هسته ای، و غیره) پیشنهاد شده و توسعه داده شده است. تقریبا تمام رویکردهای تجربی فیزیکی جدید (به عنوان مثال، استفاده از کامپیوتر، Synchrotron، یا ترمز، تابش، تکنولوژی لیزر، و غیره) فرصت های جدیدی را برای مطالعه عمیق در مورد مشکلات M. b باز می کند. در میان مهمترین وظایف ماهیت عملی، پاسخی که از M. b انتظار می رود، در وهله اول، یک مشکل از مبانی مولکولی رشد بدخیم وجود دارد، سپس مسیرهای هشدار دهنده، و شاید بر روی بیماری های ارثی - " بیماری های مولکولی "(به بیماری های مولکولی مراجعه کنید). از اهمیت زیادی برای روشن شدن پایه های مولکولی کاتالیزوری بیولوژیکی، به I.E. اقدامات آنزیم ها خواهد بود. در میان مهمترین مسیرهای مدرن M. b. تمایل به رمزگذاری مکانیسم های مولکولی از عمل هورمون ها (هورمون ها را ببینید) , مواد سمی و دارویی، و همچنین برای پیدا کردن جزئیات ساختار مولکولی و عملکرد چنین ساختارهای سلولی، به عنوان غشاهای بیولوژیکی درگیر در تنظیم فرآیندهای نفوذ و مواد حمل و نقل. اهداف دور بیشتر M. B. - شناخت ماهیت فرآیندهای عصبی، مکانیسم های حافظه (حافظه را ببینید)، و غیره یکی از بخش های مهم در حال ظهور M. b. - T. N. مهندسی ژنتیک، که وظیفه خود را به وسیله دستگاه ژنتیکی (ژنوم OM) موجودات زنده، با شروع از میکروب ها و پایین (تک سلول) و پایان دادن به یک فرد (در مورد دوم، اول از همه، هدف قرار می دهد درمان رادیکال بیماری های ارثی (نگاه کنید به بیماری های ارثی) و اصلاح نقص های ژنتیکی). در مورد مداخلات گسترده تر در اساس ژنتیک یک فرد تنها می تواند بخشی از آینده یا کمتر دورتر باشد، زیرا موانع جدی برای ماهیت فنی و اصولی ایجاد می شود. در رابطه با میکروب ها، گیاهان و احتمالا S.-H. حیوانات چنین دیدگاه هایی بسیار دلگرم کننده هستند (به عنوان مثال، به دست آوردن انواع گیاهان کشت شده با دستگاه تثبیت نیتروژن از هوا و نیازی به کود ندارند). آنها بر اساس موفقیت در حال حاضر به دست آمده است: جدا شده و سنتز ژن ها، انتقال ژن ها از یک ارگانیسم به دیگری، استفاده از کشت های توده ای از سلول ها به عنوان تولید کننده مواد مهم اقتصادی یا پزشکی.

سازمان تحقیقات بر روی زیست شناسی مولکولی. توسعه سریع M. B. او منجر به ظهور تعداد زیادی از مراکز تحقیقاتی تخصصی شد. مقدار آنها به سرعت افزایش می یابد. بزرگترین: در انگلستان - یک آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی در کمبریج، موسسه سلطنتی در لندن؛ در فرانسه - موسسه زیست شناسی مولکولی در پاریس، مارسی، استراسبور، موسسه پاستور؛ در ایالات متحده - ادارات M. b. در دانشگاه ها و موسسات در بوستون (دانشگاه هاروارد، ماساچوست موسسه تکنولوژیکی)، سان فرانسیسکو (برکلی)، لس آنجلس (موسسه فناوری کالیفرنیا)، نیویورک (دانشگاه راکفلر)، موسسات بهداشتی در شرط بندی، و غیره؛ در آلمان - موسسات مکس پلانک، دانشگاه ها در گیتینگن و مونیخ؛ در سوئد - موسسه کارولین در استکهلم؛ در GDR - موسسه مرکزی زیست شناسی مولکولی در برلین، موسسات در جنا و گال؛ در مجارستان - مرکز بیولوژیکی در Szeged. در اتحاد جماهیر شوروی، اولین موسسه تخصصی M. B. در سال 1957 در آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی در مسکو ایجاد شد (نگاه کنید به ); سپس تشکیل شد: موسسه شیمی بیولوژیک آکادمی اتحاد جماهیر شوروی اتحاد جماهیر شوروی اتحاد جماهیر شوروی اتحاد جماهیر شوروی در مسکو، موسسه پروتئین در Pushchina، بخش بیولوژیکی در موسسه انرژی اتمی (مسکو)، بخش های M. B. در موسسات شعبه سیبری از آکادمی علوم در نووسیبیرسک، آزمایشگاه بینفکلی شیمی بیولوژیک دانشگاه ایالتی مسکو، بخش (سپس موسسه) زیست شناسی مولکولی و ژنتیک آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی در کیف؛ کار قابل توجه در M. b. سرب در موسسه اتصالات وزن مولکولی بالا در لنینگراد، در تعدادی از ادارات و آزمایشگاه های آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی و سایر ادارات.

همراه با مراکز تحقیقاتی فردی، سازمان ها مقیاس گسترده تر بودند. در اروپای غربی، سازمان اروپایی M. B. (EMBO)، که در آن بیش از 10 کشور شرکت می کنند. در اتحاد جماهیر شوروی، در موسسه زیست شناسی مولکولی در سال 1966، شورای علمی M. B.، که هماهنگ و سازماندهی مرکز در این زمینه دانش است. آنها مجموعه ای گسترده ای از مونوگراف ها را در مهمترین بخش های M. B منتشر کردند.، "مدارس زمستانی" در M. B، کنفرانس ها و سمپوزیوم ها در مورد مسائل موضعی M. B به طور منظم برگزار می شود. در آینده، مشاوره علمی در مورد M. B. ایجاد شده در AMN اتحاد جماهیر شوروی و بسیاری از آکادمی علوم جمهوریخواهان. از سال 1966 یک مجله "زیست شناسی مولکولی" مجله (6 مورد در سال) وجود دارد.

برای یک دوره نسبتا کوتاه در اتحاد جماهیر شوروی، جدایی قابل توجهی از محققان در زمینه M. B رشد کرد؛ اینها دانشمندان نسل ارشد هستند که منافع خود را از مناطق دیگر تغییر دادند؛ در جرم اصلی، این محققان جوان متعدد هستند. از میان دانشمندان برجسته که مشارکت فعال در شکل گیری و توسعه M. b را تصویب کردند. در اتحاد جماهیر شوروی، ممکن است نامی مانند A. A. Baev، A. N. Belozersky، A. E. Braunstein، Yu. A. Ovchinnikov، A. S. S. S. S. S. S. S. S. S. SciRin، M. M. Shemyakin، V. A. Engelgardt. دستاوردهای جدید M. B. و ژنتیک مولکولی توسط تصمیم کمیته مرکزی حزب کمونیست اتحاد جماهیر شوروی و شورای وزیران اتحاد جماهیر شوروی ایالات متحده آمریکا تسهیل خواهد شد "در مورد اقدامات برای سرعت بخشیدن به توسعه زیست شناسی مولکولی و ژنتیک مولکولی و استفاده از دستاوردهای آنها در اقتصاد ملی."

روشن: Wagner R.، Mitchell G.، ژنتیک و متابولیسم، ترانس. از انگلیسی، M.، 1958؛ Saint-Differen و A.، انرژی زیستی، در هر. از انگلیسی، M.، 1960؛ Anfinsen K.، مبانی مولکولی تکامل، در هر. از انگلیسی، M.، 1962؛ استنلی W.، Walenes E.، ویروس ها و طبیعت زندگی، پرها. از انگلیسی، M.، 1963؛ ژنتیک مولکولی، در هر. از جانب. انگلیسی، قسمت 1، M.، 1964؛ Volkenstein M. V.، مولکول ها و زندگی. مقدمه ای بر بیوفیزیک مولکولی، M.، 1965؛ Gaurovits F.، شیمی و پروتئین ها، پرها. از انگلیسی، M.، 1965؛ Bresler S. E.، مقدمه ای بر زیست شناسی مولکولی، 3 ed.، M. - L.، 1973؛ Ingram V.، ماکرومولکول های بیوسنتز، در هر. از انگلیسی، M.، 1966؛ Engelgardt V. A.، زیست شناسی مولکولی، در CN: توسعه زیست شناسی در اتحاد جماهیر شوروی، M.، 1967؛ مقدمه ای بر زیست شناسی مولکولی، هر. از انگلیسی، M.، 1967؛ واتسون جی، زیست شناسی مولکولی ژن، در هر. از انگلیسی، M.، 1967؛ Finean J، Ultrastructures بیولوژیکی، در هر. از انگلیسی، M.، 1970؛ Bendall J.، عضلات، مولکول ها و حرکت، هر. از انگلیسی، M.، 1970؛ اوه، M.، کد بیولوژیکی، هر. از انگلیسی، M.، 1971؛ زیست شناسی مولکولی ویروس ها، M.، 1971؛ مبانی مولکولی پروتئین بیوسنتز، M.، 1971؛ برنارد C.، ساختار و عملکرد آنزیم، هر. از انگلیسی، M.، 1971؛ Spirin A. S.، Gavrilova L. P.، Ribosome، 2 Ed.، M.، 1971؛ Frankel-Konrat H.، شیمی و زیست شناسی ویروس ها، هر. از انگلیسی، M.، 1972؛ اسمیت K.، Henouwt F.، Photobiology مولکولی. فرآیندهای غیر فعال سازی و بهبودی، هر. از انگلیسی، M.، 1972؛ هریس، اصول ژنتیک بیوشیمیایی یک فرد، خط. از انگلیسی، M.، 1973.

V. A. Engelgardt.

دایره المعارف شوروی بزرگ. - M: دایره المعارف شوروی. 1969-1978 .