Top 10 artigos

Goole
Hotmail
Lista dos países onde o inglês é uma língua oficial
Lista de doenças mentais
Gmail
Família real britânica
Googol
Tuenti
Tsunami
KGB

News:

Biologia Molecular

Biologia Molecular é o estudo de biologia em a molecular nível. As sobreposições do campo com outras áreas de biologia e chemistry, particularmente genetics e biochemistry. A biologia Molecular concerne-se principalmente com a compreensão das interações entre os vários sistemas de a pilha, including as interações no meio DNA, RNA e biosynthesis da proteína e aprendendo como estas interações são reguladas.

Escrita dentro Natureza, William Astbury biologia molecular descrita como:

"... não tanto uma técnica como uma aproximação, uma aproximação do viewpoint das ciências básicas so-called com a idéia principal de procurarar abaixo dos manifestations em grande escala da biologia classical pela planta molecular correspondente. É concernido particularmente com os formulários de moléculas biológicas e ..... é predominantly tridimensional e estrutural - que não significa, entretanto, que é meramente um refinement da morfologia - deve ao mesmo tempo inquirir no genesis e na função. “ [1]

Índices

O relacionamento ao outro “molecular-escala” ciências biológicas

Investigadores nas técnicas específicas do uso molecular da biologia nativas à biologia molecular (veja Técnicas secione mais tarde no artigo), mas combine cada vez mais estes com as técnicas e as idéias de genetics e biochemistry. Não há uma linha definida entre estas disciplinas. A seguinte figura é um diagrama esquemático que descreva uma vista possível do relacionamento entre os campos:

  • Biochemistry é o estudo das substâncias químicas e dos processos vitais que ocorrem em viver organismos. Bioquímicos focalize pesadamente no papel, na função, e na estrutura de biomolecules. O estudo do chemistry atrás dos processos biológicos e a síntese de moléculas biològica ativas são exemplos de biochemistry.
  • Genetics é o estudo do efeito de diferenças genetic em organismos. Frequentemente isto pode inferred pela ausência de um componente do normal (por exemplo. um gene). O estudo de “mutants“- organismos que faltam um ou mais componente funcional com respeito ao so-called”tipo selvagem“ou normal phenotype. Interações Genetic (epistasis) pode frequentemente confundir interpretações simples de tais estudos do “knock-out”.
  • Biologia Molecular é o estudo de sustentamentos molecular do processo de replication, transcrição e tradução do material genetic. dogma central da biologia molecular onde o material genetic é transcrito no RNA e traduzido então na proteína, apesar de ser um retrato demasiadamente simplificado da biologia molecular, fornece ainda um ponto começar bom compreendendo o campo. Este retrato, entretanto, está submetendo-se à revisão na luz de papéis emergentes da novela para RNA.

Muito do trabalho na biologia molecular é quantitative, e muito trabalho foi feito recentemente na relação da informática molecular da biologia e dentro bioinformatics e biologia computacional. Até à data do 2000s adiantado, do estudo da estrutura do gene e da função, genetics molecular, foi amongst o sub-field o mais proeminente da biologia molecular.

Cada vez mais muitos outros campos da biologia focalizam em moléculas, qualquer uma que estuda diretamente suas interações em sua própria direita tal como dentro biologia da pilha e biologia developmental, ou indiretamente, de onde as técnicas da biologia molecular são usadas infer atributos históricos populações ou espécie, como nos campos dentro evolucionário biologia como genetics da população e phylogenetics. Há também uma tradição longa de estudar biomolecules “da terra acima” dentro biophysics.

Técnicas da biologia molecular

Desde os 1950s atrasados e os 1960s adiantados, os biólogos molecular aprenderam caracterizar, isolar, e manipular os componentes molecular das pilhas e dos organismos. Estes componentes incluem DNA, o repositório da informação genetic; RNA, um parente próximo do DNA cujas as funções variam do serving como uma cópia trabalhando provisória do DNA às funções estruturais e enzymatic reais as well as uma peça funcional e estrutural do instrumento translational; e proteínas, o tipo estrutural e enzymatic principal de molécula em pilhas.

Para uma lista mais extensiva em métodos da proteína, veja métodos da proteína.
Para uma lista mais extensiva em métodos do ácido nucleic, veja métodos do ácido nucleic.

Cloning da expressão

Artigo principal: Cloning da expressão

Uma das técnicas as mais básicas da biologia molecular para estudar a função da proteína é cloning da expressão. Nesta técnica, o coding do DNA para uma proteína do interesse está cloned (se usando PCR e/ou enzymes da limitação) em a plasmid (sabido como vetor da expressão). Este plasmid pode ter especial elementos do promoter dirigir a produção da proteína do interesse, e pode também ter resistência antibiótica marcadores para ajudar seguir o plasmid.

Este plasmid pode ser introduzido em pilhas bacterianas ou animais. Introduzir o DNA em pilhas bacterianas pode ser feito perto transformação (através do uptake do DNA despido), conjugation (através do contato da pilha-pilha) ou perto transduction (através do vetor viral). Introduzindo o DNA em eukaryotic as pilhas, tais como as pilhas animais, pelo exame ou por meios químicos são chamadas transfection. Diversas técnicas diferentes do transfection estão disponíveis, como o transfection do phosphate de cálcio,electroporation, microinjection e transfection do liposome. O DNA pode também ser introduzido em pilhas eukaryotic usando vírus ou as bactérias como portadores, o último são chamadas às vezes bactofection e em usos particulares Tumefaciens do Agrobacterium. O plasmid pode ser integrado no genome, tendo por resultado um transfection estável, ou pode remanescer independent do genome, chamado transfection transiente.

Em uma ou outra caixa, o coding do DNA para uma proteína do interesse é agora dentro de uma pilha, e a proteína pode agora ser expressada. Uma variedade dos sistemas, tais como promoters inducible e fatores pilha-sinalizando do específico, está disponível para ajudar expresso à proteína do interesse em níveis elevados. As quantidades grandes de uma proteína podem então ser extraídas da pilha bacteriana ou eukaryotic. A proteína pode ser testada para a atividade enzymatic sob uma variedade das situações, a proteína pode ser seu assim cristalizado estrutura tertiary pode ser estudado, ou, na indústria pharmaceutical, a atividade de drogas novas de encontro à proteína pode ser estudada.

Reação chain do Polymerase (PCR)

Artigo principal: Reação chain do Polymerase

reação chain do polymerase é uma técnica extremamente versátil para copí o DNA. No sumário, PCR permite que uma única seqüência do DNA seja copí (milhões das épocas), ou alterada em maneiras predeterminadas. Por exemplo, PCR pode ser usado introduzir locais do enzyme da limitação, ou às bases particulares do mutate (mudança) do DNA, o último é um método consultado a como “a mudança rápida”. PCR pode também ser usado determinar se um fragmento particular do DNA está encontrado em a cDNA biblioteca. PCR tem muitas variações, como a transcrição reversa PCR (RT-PCR) para o amplification do RNA, e, mais recentemente, PCR real-time (QPCR) quais permitem a medida quantitative de moléculas do DNA ou do RNA.

Electrophoresis do Gel

Artigo principal: Electrophoresis do Gel

O electrophoresis do Gel é uma das ferramentas principais da biologia molecular. O princípio básico é esse DNA, RNA, e as proteínas podem tudo ser separadas por meio de um campo elétrico. Em electrophoresis do gel do agarose, o DNA e o RNA podem ser separados na base do tamanho funcionando o DNA através de um gel do agarose. As proteínas podem ser separadas na base do tamanho usando-se SDS-PAGE gel, ou na base do tamanho e seu carga elétrica usando-se o que é sabido como a 2D electrophoresis do gel.

Borrar do sul

Artigo principal: Borrão do sul

Nomeado após seu inventor, biólogo Edwin do sul, Borrão do sul é um método para sondar para a presença de uma seqüência específica do DNA dentro de uma amostra do DNA. Amostras do DNA antes ou depois de enzyme da limitação a digestão é separada pelo electrophoresis do gel e transferida então a uma membrana borrando através de ação capilar. A membrana é exposta então a uma ponta de prova etiquetada do DNA que tenha uma seqüência da base do complemento à seqüência no DNA do interesse. A maioria de protocolos originais usaram etiquetas radioativas, porém as alternativas non-radioactive estão agora disponíveis. Borrar do sul é usado mais menos geralmente na ciência do laboratório devido à capacidade de outras técnicas, como PCR, para detectar seqüências específicas do DNA das amostras do DNA. Estes borrões são usados ainda para algumas aplicações, entretanto, como a medição transgene copíe o número dentro ratos transgenic, ou na engenharia de knockout do gene linhas embryonic da pilha de haste.

Borrar do norte

Artigo principal: borrão do norte

borrão do norte é usado estudar os testes padrões da expressão um tipo específico de molécula do RNA como a comparação relativa entre de um jogo de amostras diferentes do RNA. É essencialmente uma combinação de desnaturando o electrophoresis do gel do RNA, e a borrão. Neste processo o RNA é separado baseou no tamanho e é transferido então a uma membrana que seja sondada então com etiquetado complemento de uma seqüência do interesse. Os resultados podem ser visualizados com uma variedade das maneiras dependendo da etiqueta usada; entretanto, a maioria de resultado no revelation das faixas que representam os tamanhos do RNA detectado na amostra. A intensidade destas faixas é relacionada à quantidade do RNA do alvo nas amostras analisadas. O procedimento for usado geralmente estudar quando e quanto expressão do gene está ocorrendo medindo quanto desse RNA está atual em amostras diferentes. É uma das ferramentas as mais básicas para determinar em que hora, e sob que circunstâncias, determinados genes são expressados em tecidos vivos.

Borrar ocidental

Artigo principal: borrão ocidental

Antibodies a a maioria proteínas pode ser criado injetando quantidades pequenas da proteína em um animal tal como um rato, um coelho, uns carneiros, ou um asno (antibodies do polyclonal) ou produzido na cultura de pilha (antibodies monoclonal). Estes antibodies podem ser usados para uma variedade de técnicas analíticas e preparative.

Em borrar ocidental, as proteínas são separadas primeiramente pelo tamanho, em um gel fino imprensado entre duas placas de vidro em uma técnica sabida como SDS-PAGE (sulfate dodecyl de sodium electrophoresis do gel de polyacrylamide). As proteínas no gel são transferidas então a um PVDF, a um nitrocellulose, a um nylon ou a um outro membrana da sustentação. Esta membrana pode então ser sondada com soluções dos antibodies. Os Antibodies que ligam especificamente à proteína do interesse podem então ser visualizados por uma variedade das técnicas, including produtos coloridos, chemiluminescence, ou autoradiography. Frequentemente, os antibodies são etiquetados com enzymes. Quando a chemiluminescent carcaça é exposto ao enzyme permite a deteção. Usar técnicas borrando ocidentais permite não somente a deteção mas também a análise quantitative.

Os métodos Analogous a borrar ocidental podem ser usados manchar diretamente proteínas específicas em vivo pilhas ou tecido seções. Entretanto, estes immunostaining métodos, como PEIXES, são usados mais frequentemente dentro biologia da pilha pesquisa.

Gracejos borrando

Os termos “ocidentais” e “do norte” são os gracejos molecular da biologia que jogam no borrão do sul do termo. Os primeiros borrões eram com DNA, e desde que foram feitos pelo Ed do sul, vieram ser sabidos como Southerns. Patricia Thomas, inventor do borrão do RNA, que se tornou sabido como um “do norte”, realmente não usou o termo. [2]. Para carregar mais mais o gracejo, se pode encontrar a referência no literatura “southwesterns” (interações Proteína-DNA) e “farwesterns” (interações da Proteína-Proteína).

Disposições

Artigo principal: DNA microarray

A DNA a disposição é uma coleção dos pontos unidos a uma sustentação contínua tal como a corrediça do microscópio onde cada ponto contem aquele ou mais DNA único-encalhado oligonucleotide fragmento. As disposições fazem possível colocar uma quantidade grande (de pontos muito pequenos do diâmetro de 100 micrometre) em uma única corrediça. Cada ponto tem uma molécula do fragmento do DNA que seja complementar a uma única seqüência do DNA (similar a borrar do sul). Uma variação desta técnica permite expressão do gene de um organismo em um estágio particular no desenvolvimento a ser qualificado (perfilar da expressão). Nesta técnica o RNA em um tecido é isolado e convertido ao etiquetado cDNA. Este cDNA hybridized então aos fragmentos na disposição e o visualization do hybridization pode ser feito. Desde que as disposições múltiplas podem ser feitas com o exato a mesma posição dos fragmentos são particularmente úteis para comparar a expressão do gene de dois tecidos diferentes, tais como um tecido saudável e cancerous. Também, um pode medir que genes são expressados e como essa expressão muda com tempo ou com outros fatores. Por exemplo, o padeiro comum fermento, Saccharomyces cerevisiae, contem aproximadamente 7000 genes; com um microarray, um pode medir qualitatively como cada gene é expressado, e como essa expressão muda, por exemplo, com uma mudança na temperatura. Há muitas maneiras diferentes fabricar microarrays; o mais comuns são microplaquetas de silicone, corrediças do microscópio com os pontos do diâmetro do micrometre do ~ 100, disposições do costume, e disposições com os pontos maiores nas membranas porosas (macroarrays). Pode haver em qualquer lugar de 100 pontos mais a de 10.000 em uma disposição dada.

As disposições podem também ser feitas com as moléculas à excepção do DNA. Por exemplo, antibody a disposição pode ser usada determinar que proteínas ou bactérias esteja atual em uma amostra do sangue.

Oligonucleotide do específico do Allele

Oligonucleotide do específico do Allele (ASO) é uma técnica que permita a deteção de únicos mutations baixos sem a necessidade para PCR ou electrophoresis do gel. Short (20-25 nucleotides no comprimento), etiquetado pontas de prova são expostos ao DNA non-fragmentado do alvo. O Hybridization ocorre com o specificity elevado devido ao comprimento curto das pontas de prova e mesmo uma única mudança baixa hinder o hybridization. O DNA do alvo é lavado então e as pontas de prova etiquetadas que não hybridize são removidas. O DNA do alvo é analisado então para a presença da ponta de prova através do radioactivity ou do fluorescence. Nesta experiência, como em a maioria de técnicas molecular da biologia, um controle deve ser usado assegurar a experimentação bem sucedida.

Tecnologia abandonada

Enquanto os procedimentos e a tecnologia novos se tornam disponíveis, a tecnologia mais velha está abandonada ràpidamente. Um exemplo bom é métodos para determinar o tamanho de moléculas do DNA. Antes de electrophoresis do gel (agarose ou polyacrylamide) o DNA foi feito sob medida com taxa sedimentation em gradients do sucrose, um lento e labor - tecnologia intensive que requer a instrumentação cara; antes dos gradients do sucrose, viscometry foi usado.

Com exceção de seu interesse histórico, vale a pena saber sobre uma tecnologia mais velha enquanto pode ser útil resolver um problema particular.

História

Artigo principal: História da biologia molecular

A biologia Molecular foi estabelecida nos 1930s, o termo foi inventada primeiramente perto Weaver de Warren em 1938 entretanto. Warren era diretor de ciências naturais para Fundação de Rockefeller então e acreditado que a biologia estava a ponto de se submeter a um período da mudança significativa dado avanços recentes nos campos como Crystallography do raio X. Canalizou conseqüentemente quantidades significativas (de dinheiro do instituto de Rockefeller) em campos biológicos.

Veja também

Biólogos molecular notáveis

Notas

  1. ^ W.T. Astbury, Natureza 190, 1124 (1961)
  2. ^ Patricia S. Thomas, Hybridization do RNA desnaturado e dos fragmentos pequenos do DNA transferidos ao Nitrocellulose PNAS 1980; 77: 5201-5205

Referências

  • Cohen, S.N., Chang, A.C.Y., Boyer, H. & Heling, R.B. Construção de plasmids bacterianos biològica funcionais in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. 70, 3240 - 3244 (1973).
  • Rodgers, M. O congress da caixa de Pandora. Pedra do Rolling 189, 37 - 77 (1975).

Leitura mais adicional

  • Keith Roberts, Martin Raff, Bruce Alberts, Peter Walter, Lewis Julian e Alexander Johnson, Biologia Molecular da pilha
  • 4o Edição, Routledge, março, 2002, hardcover, 1616 páginas, 7.6 libras, ISBN 0-8153-3218-1
  • 3th Edição, Garland, 1994, ISBN 0-8153-1620-8
  • 2o Edição, Garland, 1989, ISBN 0-8240-3695-6

Ligações externas

v • d • e
Subfields principais de biologia
v • d • e
Biologia Molecular
Dogma central
regulamento do gene
outros conceitos chaves
elementos genetic
Técnicas
Elevado-throughput (- omics) Técnicas
Disciplinas ligadas da ciência de vida
Glossário
The original article is from Wikipedia. To view the original article please click here.
Creative Commons Licence

 
Custom Search