분자생물학의 탄생과 의미 - 시리즈 1편이다.
분자생물학은 분자 수준에서 생명의 현상을 이해하고 그것이 어떻게 우리가 눈에서 보는 생명 현상과 연결되어 있는지를 확인하는 학문이다.
분자생물학은 1953년 제임스 왓슨과 클릭이 DNA의 이중나선을 발견했을 때 태어났다는 것을 알 수 있다. 분자 생물학은 생화학과 유전학의 영역을 흡수하고, 기본적으로 분자 생물학을 배경으로 현대 생물학으로 빠르게 성장한다. 그것은 세포 내에서 또는 세포 사이에서 일어나는 다양한 형태의 상호작용을 해석하는 과정에 기초한다.
인간 게놈 프로젝트는 이제 끝났고, 이 정보를 바탕으로 다양한 접근법이 시도되었다. 분자생물학의 연구원들은 분자생물학의 기술을 사용하여 유전학, 생화학의 다양한 기술과 아이디어를 혼합하고 개발한다. 이러한 분야를 정확하게 구별하는 것은 불가능하다. 위의 그림은 세 가지 분야 사이의 관계를 도식적으로 보여줍니다.
다음 설명을 참조로 검토할 것을 권장합니다. 생화학은 살아있는 유기체에서 발생하는 생명 활동의 과정과 그 안에 존재하는 화학 물질을 다룹니다. 특히 생화학자들은 생물 분자의 구조, 기능 및 역할을 강조하여 연구합니다. 예를 들어, 유기체에서 활동하는 분자의 합성 과정을 연구하는 것이 일반적입니다. 유전학은 물체 사이의 유전적 차이를 다룹니다.
일반적으로 이러한 차이는 돌연변이 연구를 통해 명백하며, 돌연변이는 일반 물체(야생 유형)에 비해 하나 이상의 기능적 요소가 부족하거나 지나치게 소유된 상태를 가리킨다. 분자 생물학은 유전체의 복사, 전사 및 번역 프로세스 전반에 걸쳐 분자 기초를 연구하는 분야입니다.이 분야의 주요 작업은 중심 도그마의 흐름을 따른다.
이를 번역하는 과정을 통해 단백질이 최종적으로 만들어지는 과정을 가리키는 중심 도그밀론은 DNA의 전사에 의한 RNA로, 최근 밝혀진 RNA의 기능에 의해 조금씩 수정됐다. 대부분의 분자생물학 연구는 정량적 분석을 거친다. 최근 컴퓨터 공학의 도입에 선구적인 생물정보학과 같은 컴퓨터를 이용한 자동화된 연구 환경은 편리하게 일을 할 수 있도록 도와줄 수 있다.
2000년대 게놈 프로젝트로 주목받은 분자 유전학(유전자의 구조와 기능을 드러내는 분야)은 이제 분자생물학의 가장 활발한 하위 학문이다. 생물학 분야에서는 분자에 관한 관심이 높아지고 있습니다. 세포 생물학 및 배아 학과 같은 분자 자체를 직접 연구하는 영역과 분자 생물학 연구 기술을 적용하여 분자를 간접적으로 다루는 진화 생물학도 있습니다.
예를 들어, 생물 물리학은 오랫동안 분자 생물학을 철저히 연구하는 전통에 있었습니다. 1950년대 후반과 60년대에 분자 생물학자들은 세포와 장기에서 분자 수준의 구성 요소를 분리, 정화 및 식별할 수 있게 되었습니다. 이 구성 요소는 DNA의 전사인 유전자 코드, RNA 및 단백질로 작용하는 DNA를 가지고 있습니다. 단백질의 기능을 식별하는 가장 기본적인 기술 중 하나는 확장된 복제입니다.
이 과정은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다 :
첫째, 표적 단백질의 아미노산 서열을 인코딩하는 DNA는 플라스미드 (PCR을 사용하거나 제한 효소를 사용하는)로 복제됩니다. 이런 식으로 만들어진 재조합 플라스미드를 확장 벡터라고 한다. 이 플라스미드는 표적 단백질의 생산을 유도하는 데 사용되는 특징적인 프로모터와 함께 삽입된 DNA가 플라스미드에서 손실되는 것을 방지하는 항생제 내성 유전자를 가질 수 있다. 박테리아와 동물 세포에 플라스미드를 도입하는 것. 형질전환 DNA를 박테리아에 도입하기 위해 형질전환 DNA를 직접 삽입하고 결합세포 간의 접촉을 통해 형질전환 DNA를 운반체로 사용한다.
이 세 가지 방법이 사용됩니다. 동물 세포와 같은 진핵 세포의 경우, 그들은 트랜스펙션이라고 불린다. 인산화 칼슘(인산화 칼슘) 전달, 전기천공, 미세주입, 리포솜 주입 등. 전형적인 전달 방법입니다. DNA는 바이러스 또는 박테리아를 운반체로 사용하여 진핵 세포에 도입될 수도 있습니다. 후자의 경우, 종종 박토펙션이라고 불린다. 박테리아는 주로 아그로박테리움 투 메 파시엔 스스로, 박테리아를 관찰하는데 사용된다.
도입된 플라스미드는 숙주의 게놈에 안정하게 삽입될 수 있지만, 게놈은 또한 docrycjop에 빠져 존재할 수 있으며,이 경우 일시적 감염이라고 합니다. 어떤 경우든, 표적 단백질을 암호화하는 DNA는 숙주 세포 내에 존재하며, 이제부터 단백질은 표현할 수 있다. 그것은 모든 다양한 시스템과 프로모터와 결합하여 유전자 발현을 돕는 특정 신호 전달키가 있기 때문에 가능합니다. 연구자들은 숙주에서 많은 양의 단백질을 추출할 때까지 여기까지 올라갈 때 이 것에서 옵니다.연구원들은 또한 Pr가 있는지 알아보기 위해 실험을 할 수도 있다.