SINH HỌC PHÂN TỬ LÀ GÌ

  -  

Công nghệ DNA tái tổ hợp

I. Mở màn Vào năm 1973, một đội các nhà kỹ thuật đã tạo ra ra cơ thể sinh vật trước tiên với các phân tử DNA tái tổ hợp. Theo đó, Cohen...

Bạn đang xem: Sinh học phân tử là gì


*

Sinh học tập Phân Tử là gì?

Sinh học phân tử tương quan đến cơ sở phân tử của vận động sinh học giữa các phân tử sinh học trong các hệ thống khác nhau của tế bào, bao hàm các địa chỉ giữa DNA, RNA, và những protein và quá trình sinh tổng đúng theo của chúng, tương tự như việc điều chỉnh những tương tác này. Viết về Thiên nhiên vào năm 1961, William Astbury diễn đạt sinh học tập phân tử như sau:"... Ko phải là một trong kỹ thuật như một phương pháp tiếp cận, một bí quyết tiếp cận từ cách nhìn của mẫu gọi là công nghệ cơ phiên bản với ý tưởng số 1 về search kiếm bên dưới các biểu thị quy mô phệ của sinh học cổ điển cho planer phân tử tương ứng. Với các dạng của các phân tử sinh học cùng <...> đa số là cha chiều và cấu trúc - điều ấy không có nghĩa là nó chỉ là sự việc sàng thanh lọc về hình hài học và buộc phải cùng lúc mày mò về xuất phát và chức năng."

Mối quan hệ với các khoa học viên học khác

Các nhà nghiên cứu và phân tích về sinh học phân tử sử dụng những kỹ thuật cụ thể có bắt đầu sinh học tập phân tử dẫu vậy ngày càng phối hợp chúng với các kỹ thuật và phát minh từ di truyền học với hóa sinh. Không có một mặt đường phân định giữa các nguyên tắc này. Hình dưới là sơ đồ miêu tả một quan lại điểm rất có thể có của những mối quan hệ giữa những lĩnh vực:
*
Quan hệ giản lược giữa sinh hóa học, di truyền học cùng sinh học tập phân tử
Hoá sinh:
là nghiên cứu các chất hoá học tập và các quá trình đặc trưng xảy ra vào sinh đồ sống. Những nhà sinh học tập trung chủ yếu nhập vai trò, tính năng và cấu tạo của các phân tử sinh học. Phân tích về hóa học đằng sau quá trình sinh học và tổng hợp các phân tử hoạt tính sinh học tập là gần như ví dụ về sinh hóa.Di truyền học tập là nghiên cứu và phân tích về tác động của sự khác biệt di truyền cho sinh vật. Điều này thường hoàn toàn có thể được suy ra vị sự vắng phương diện của một thành phần bình thường (ví dụ như 1 gen). Nghiên cứu và phân tích về "đột biến" - các sinh thiết bị thiếu một hoặc các thành phần tác dụng liên quan đến cái gọi là "kiểu hoang dã" hoặc đẳng cấp hình bình thường. Liên can di truyền (cây ký kết chủ) thường hoàn toàn có thể làm lầm lẫn sự giải thích đơn giản và dễ dàng của các phân tích "loại trực tiếp" như vậy.Sinh học tập phân tử là phân tích cơ sở phân tử của quá trình sao chép, phiên mã, dịch mã và tác dụng của tế bào. Tinh thần trung trọng tâm của sinh học tập phân tử, nơi vật liệu di truyền được chuyển mã thành RNA và tiếp đến chuyển thành protein, mặc dù được đơn giản dễ dàng hoá, vẫn luôn là điểm bắt đầu tốt cho việc hiểu nghành nghề này.Phần phệ sinh học tập phân tử là định lượng, và gần đây đã bao gồm nhiều công việc được triển khai với hình ảnh của nó cùng với khoa học máy tính trong tin sinh học và sinh học tính toán. Vào đầu trong thời gian 2000, nghiên cứu về cấu trúc và công dụng gen, dt học phân tử, là trong những lĩnh vực quan trọng nhất của sinh học phân tử. Ngày càng có tương đối nhiều lĩnh vực khác của sinh học triệu tập vào những phân tử, hoặc trực tiếp phân tích các liên can theo chủ yếu mình như trong sinh học tế bào và sinh học tập phát triển, hoặc con gián tiếp, khi những kỹ thuật phân tử được thực hiện để suy ra những thuộc tính lịch sử của quần thể hoặc những loài, như vào các nghành nghề sinh học tập tiến hóa chẳng hạn như di truyền nhân chủng cùng phát sinh loài. Dường như còn bao gồm một truyền thống lâu đời của nghiên cứu và phân tích sinh học phân tử "từ bên dưới mặt đất" trong tâm sinh lý học.

Các nghệ thuật trong sinh hoc phân tử:

Nhân phiên bản phân tử( molecular cloning):
Một trong những kỹ thuật cơ bản nhất của sinh học phân tử để phân tích hàm lượng protein là nhân phiên bản phân tử. Trong kỹ thuật này, DNA mã hoá cho protein niềm nở được nhân phiên bản bằng cách áp dụng phản ứng nhân ren (PCR), và / hoặc các enzyme hạn chế vào một plasmid (vector biểu hiện). Một vector có 3 quánh trưng: cội sao chép, vị trí đa nhân loại (multiple cloning site - MCS) với một marker chọn lọc thường là chống thuốc kháng sinh. Vị trí thứ nhất thuộc vị trí đa nhân chiếc là những vùng promoter và vùng bắt đầu phiên mã điều chỉnh sự thể hiện của gen nhân bản. Plasmid này hoàn toàn có thể được chuyển vào vào tế bào vi khuẩn hoặc rượu cồn vật. Câu hỏi đưa DNA vào các tế bào vi khuẩn rất có thể được thực hiện bằng phương pháp chuyển đổi trải qua việc dung nạp DNA trần, liên hợp qua tế bào-tế bào hoặc bằng cách truyền qua vector virus. Câu hỏi đưa DNA vào các tế bào eukaryote, như tế bào hễ vật, bằng những phương tiện thiết bị lý hoặc chất hóa học được hotline là chuyền nhiễm. Có một số trong những kỹ thuật chuyền nhiễm không giống nhau, ví dụ can xi phosphate, xung điện, gửi gen thẳng vào protoplast với chuyền lan truyền liposome. Plasmid có thể được tích vừa lòng vào bộ gen, tác dụng là sẽ có một sự đổi khác ổn định, hoặc hoàn toàn có thể vẫn tự do với cỗ gen, hotline là transfection tốt nhất thời.

Xem thêm: Hỏi Về Dự Toán Gói Thầu Là Gì, Có Được Công Khai Không? Quy Định Về Giá Gói Thầu Mới Nhất Năm 2021


*

DNA mã hoá cho một protein quan tâm hiện đang ở vào tế bào, cùng protein hiện giờ có thể được biểu hiện. Một loạt những hệ thống, như các promoter cảm ứng và các yếu tố tin hiệu hiệu tế bào cố kỉnh thể( specific cell-signaling factor), sẵn bao gồm để giúp biểu hiện protein mục tiêu ở nút cao. Số lượng lớn protein sau đó hoàn toàn có thể được chiết xuất từ tế bào vi trùng hoặc tế bào eukaryote. Protein này có thể được chất vấn hoạt tính enzym vào nhiều tình huống khác nhau, protein có thể được kết tinh để hoàn toàn có thể nghiên cứu kết cấu bậc cha của nó, hoặc trong ngành dược phẩm, hoàn toàn có thể nghiên cứu hoạt động vui chơi của các phương thuốc mới chống lại protein
*

PCR( Polymerase Chain Reaction)PCR là 1 kỹ thuật rất là linh hoạt để xào nấu DNA. Nắm lại, PCR chất nhận được một chuỗi DNA ví dụ được coppy hoặc sửa thay đổi theo hầu như cách khẳng định trước. Phản nghịch ứng cực kì mạnh mẽ với trong điều kiện hoàn hảo hoàn toàn có thể khuếch đại một phân tử ADN biến đổi 1,07 tỷ phân tử trong vòng gần đầy hai giờ. Nghệ thuật PCR rất có thể đưa những enzyme giới hạn tới các đầu của những phân tử DNA, hoặc để biến hóa các bazơ quan trọng của DNA, sau đó là một phương pháp gọi là việc biến dị điểm( site-directed mutagenesis). PCR cũng rất có thể được thực hiện để khẳng định liệu một quãng DNA rõ ràng có trong một thư viện cDNA. PCR có khá nhiều biến thể, như PCR phiên mã ngược (RT-PCR) nhằm khuếch đại RNA, và, vừa mới đây nhất, PCR định lượng được cho phép đo đạc định lượng những phân tử DNA hoặc RNA.Điện di Gel( Gel electrophoresis)2% Agarose Gel trong Borate Buffer đúc trong một khay Gel (mặt trước, góc cạnh)Gel năng lượng điện di là một trong những công cụ bao gồm của sinh học tập phân tử. Vẻ ngoài cơ phiên bản là DNA, RNA, cùng protein hoàn toàn có thể được bóc ra dựa vào trường điện và kích cỡ của chúng. Trong quy trình điện di agarose gel, DNA và RNA hoàn toàn có thể được bóc ra trên các đại lý kích thước bằng phương pháp chạy DNA thông qua một gel agarose tích điện. Protein có thể được phân bóc dựa trên kích thước bằng phương pháp sử dụng gel SDS-PAGE, hoặc dựa trên kích cỡ và năng lượng điện của chúng bằng phương pháp sử dụng công nghệ điện di gel 2D.
*

Macromolecule blotting với probe
a. Southern blottingSouthern blot được lấy tên theo nhà kỹ thuật Edward M. Southern vày đã phát minh sáng tạo ra nghệ thuật này. Southern blot là quy trình chuyển những phân tử DNA tự gel agarose lên một màng với nhờ kia giúp những nhà nghiên cứu định vị trình từ DNA bên phía trong một các thành phần hỗn hợp phức tạp. Ví dụ: Southern Blot có thể được sử dụng để xác định vị trí một gen ví dụ trong tổng thể hệ gen.Lượng DNA quan trọng cho nghệ thuật này nhờ vào vào kích thước và chuyển động đặc hiệu của mẫu mã dò (probe). Các mẫu dò ngắn thường sệt hiệu hơn. Dưới những điều kiện tối ưu, có thể xác định được 0.1 pg DNA vào toàn thừa trình.b. Nothern blottingPhương pháp lai Northern blot là phương thức áp dụng cho RNA, lai DNA-RNA hoặc RNA-RNA. Cách thức này được sử dụng để xác định kích thước và hàm vị của một mRNA đặc thù trong một hỗn hợp RNA. Kỹ thuật lai này được cải cách và phát triển vào năm 1977 vì James Alwine, David Kemp, và George Stark trên Đại học Stanfordc. Hình như còn tất cả Western blotting và Eastern blottingd. DNA microarrayDNA microarray (DNA chip hoặc chip sinh học) là một trong tập hợp các điểm DNA siêu nhỏ được gắn trên một giá thể rắn. Các nhà khoa học áp dụng DNA microarray nhằm đo một giải pháp đồng thời mức độ bộc lộ của lượng mập gen hoặc những vùng nhiều gen của hệ gen. Mỗi điểm DNA cất hàng picomoles (10-12 moles) của một trình tự gen quánh hiệu, được biết đến như các mẫu dò (probes hoặc reporters xuất xắc oligos). Chúng hoàn toàn có thể là một đoạn ngắn của một gene hoặc một nhân tố ADN khác, được sử dụng để lai với một ADNc hoặc ARNc (hay ARN anti-sense) (được hotline là đích) dưới đk nghiêm ngặt. Sự lai mẫu dò – đích hay được phân phát hiện và định lượng bởi những chất lưu lại huỳnh quang (fluorophore-labeled), bạc (silver-labeled) hoặc sự vạc quang bằng phản ứng chất hóa học (chemiluminescence-labeled) để khẳng định mức độ lặp lại của các trình tự acid nucleic trong đích.
*

e.Allele-specific oligonucleotide (ASO)Oligonucleotide sệt hiệu allele (ASO) là 1 trong những kỹ thuật cho phép phát hiện các đột vươn lên là cơ phiên bản duy nhất nhưng mà không phải kỹ thuật PCR hoặc gel electrophoresis. Ngắn (độ dài từ trăng tròn đến 25 nucleotide), các đầu dò được dán nhãn vẫn tiếp xúc cùng với DNA mục tiêu không biến thành phân mảnh, quy trình lai tạo xẩy ra với độ quánh hiệu cao vì chưng độ dài ngắn của các đầu dò và thậm chí một sự biến hóa cơ bản duy tốt nhất sẽ ngăn trở sự lai tạp. DNA mục tiêu tiếp nối được rửa sạch mát và các đầu do gồm dán nhãn ko lai được các loại bỏ. DNA mục tiêu kế tiếp được phân tích mang đến sự hiện hữu của đầu dò thông qua phóng xạ hoặc huỳnh quang. Trong nghiên cứu này, như trong hầu như các kỹ thuật sinh học phân tử, phải gồm một kiểm soát để bảo vệ thử nghiệm thành công.

Xem thêm: 11 Lợi Ích Sức Khỏe Của Việc Ăn Cá Có Tác Dụng Gì, Lợi Ích Của Cá Với Sức Khỏe

*
SDS page
Trong sinh học phân tử, quá trình và công nghệ liên tục được cải tiến và phát triển và các công nghệ cũ bị quăng quật rơi. Ví dụ, trước lúc có sự xuất hiện điện di di gel DNA (agarose hoặc polyacrylamide), size của các phân tử DNA hay được xác định bởi tốc độ và ngọt ngào trong gradient sucrose, một kỹ thuật sử dụng nhiều sức lực và tốn các thời gian đòi hỏi thiết bị đắt tiền; trước khi gradient sucrose, yêu cầu đo độ nhớt nữa. ở bên cạnh những hiện đại công nghệ, đôi khi công nghệ cũ lại xử lý một số vấn đề công nghệ mới chẳng thể làm được.

Nguồn tham khảo:

https://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_biologyhttps://hoachatthinghiem.org/hoa-chat-sinh-hoc-phan-tu/