Molekulyar biologiyanın üsullarını nəzərdən keçirməzdən əvvəl molekulyar biologiyanın özünün nə olduğunu və nəyi öyrəndiyini heç olmasa ən ümumi şəkildə başa düşmək və həyata keçirmək lazımdır. Və bunun üçün daha da dərindən qazmalı və eyfonik “genetik məlumat” anlayışı ilə məşğul olmalı olacaqsınız. Həmçinin hüceyrənin, nüvənin, zülalların və deoksiribonuklein turşusunun nə olduğunu xatırlayın.
Nədir və ya əsas bilik
Məktəbdə əsas biologiya kursu keçmiş bütün insanlar bilməlidir ki, hər bir insanın və heyvanın orqanizmi orqan, əzələ və sümüklərdən ibarətdir. Onlar isə müxtəlif toxumalardan əmələ gəlir, onlar da öz növbəsində hüceyrələrdən əmələ gəlir.
Qabıq, sitoplazma, müxtəlif zülallar və nüvə ən adi hüceyrənin əsas komponentləridir. Lakin zülalların necə qurulduğu və necə fəaliyyət göstərdiyi haqqında məlumat nüvədə, daha dəqiq desək, dezoksiribonukleikdə yerləşir.turşu. Məhz dünyaca məşhur DNT zəncirində zülalların necə işləməsi ilə bağlı məlumatlar saxlanılır və saxlanılır. Orqanizmin bütün sonrakı inkişafı dezoksiribonuklein turşusunun düzgün qurulmasından asılıdır. Bioloqların nöqteyi-nəzərindən daha vacib heç nə yoxdur. Deyə bilərik ki, insanın bütün həyatı onun genomunu dəyişə biləcək milyardlarla ən kiçik qəzadan asılıdır.
Molekulyar biologiya eynidir və hüceyrələrdə baş verən prosesləri öyrənir: məlumatların dezoksiribonuklein turşusundan zülallara necə ötürülməsi, onların ilkin olaraq oraya necə daxil olması, zülalların əsas funksiyaları hansılardır, necə əmələ gəlir.
XX əsrin iyirminci illərindən bəri molekulyar biologiya fəal şəkildə inkişaf edir. Dünyanın aparıcı alimləri öz həyatlarını dezoksiribonuklein turşusunun və zülalların işinin öyrənilməsinə həsr ediblər. Çoxlu ağılları qarışdıran kəşflər edildi. Məsələn, alim Frensis Krik altmışıncı illərin ərəfəsində molekulyar biologiyanın mərkəzi dogmasını tərtib etmişdir. Bu qanunun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, genetik məlumat dezoksiribonuklein turşusundan ribonuklein turşusuna, oradan isə zülala keçir. Lakin proses əks istiqamətdə gedə bilməz.
Molekulyar biologiyanın əsas üsullarının formalaşması yalnız iyirmi birinci əsrin əvvəllərinə yaxın idi. Bunun sayəsində elmdə əsl sıçrayış baş verdi: elm adamları dezoksiribonuklein turşusunun necə və nədən əmələ gəldiyini tapdılar. Biologiya və kimya heç vaxt eyni olmayıb.
Molekulyar biologiya üsulları
Əsaslar vardezoksiribonuklein və ribonuklein turşularının dəyişdirilməsi yolları, həmçinin zülallarla manipulyasiyalar. Biokimyanın və molekulyar biologiyanın prinsip və metodlarının əsas məqsədi DNT və zülallar haqqında yeni bir şey tapmaqdır.
Birinci üsul. Kəsmə
Alimlər ilk dəfə olaraq dezoksiribonuklein turşusunun strukturunu dəyişdirə bildiklərini hələ XX əsrin 50-ci illərində çox xüsusi bir fermenti kəşf etdikləri zaman başa düşdülər. 1978-ci ildə bu zülalı təcrid edən və istifadə edən Nobel mükafatçıları Smith, Nathans və Arber onu məhdudlaşdırıcı ferment adlandırdılar. Bu fermentin inanılmaz qabiliyyəti olduğu üçün belə olduqca sərt bir ad seçildi: o, sözün əsl mənasında dezoksiribonuklein turşusunu kəsə bildi.
İkinci üsul. Qoşulun
Molekulyar biologiyanın üsulları çox vaxt tək deyil, bir-biri ilə qoşa istifadə olunur. Bu siyahıdan ilk iki üsul burada nümunə ola bilər. Bioloq alimlərin məqsədi dezoksiribonuklein turşusu molekulunu təcrid etmək deyil, yeni molekul yaratmaqdır. Bu missiya başqa bir ferment olmadan əvəzsizdir: DNT liqaz. Dezoksiribonuklein turşusu zəncirlərini bir-birinə bağlaya bilir. Üstəlik, zəncirlər tamamilə fərqli növ hüceyrələrə aid ola bilər və bu heç nəyə təsir etməyəcək.
Üçüncü üsul. Bölün
Dezoksiribonuklein turşusu molekullarının müxtəlif uzunluqlara malik olması tez-tez olur. Bu, alimlərin işinə mane olmasın deyə, bölünürlərelektroforez fenomenindən istifadə etməklə. Dezoksiribonuklein turşusu molekulu müəyyən bir maddəyə batırılır və özü də elektrik sahəsinə batırılır və onun təsiri altında ayrılma baş verir.
Dördüncü üsul. Mahiyyəti tanıyın
Biokimya və molekulyar biologiyanın üsulları fərqlidir. Çox vaxt onların məqsədi genləri dəyişdirmək deyil, onları öyrənməkdir. DNT-nin mahiyyətini açmaq üçün nuklein turşularının hibridləşməsindən istifadə edilir. Təcrübənin özü belə gedir: birincisi, dezoksiribonuklein turşusu qızdırılır. Bu səbəbdən zəncirlər ayrılır. Proses iki fərqli dezoksiribonuklein turşusu ilə iki dəfə təkrarlanmalıdır. Sonra onlar bir-biri ilə birləşdirilir və sonda qarışıq soyudulur. Hibridləşmənin nə qədər sürətli və ya yavaş baş verdiyindən asılı olaraq, elm adamları dezoksiribonuklein turşusu zəncirinin özünün necə formalaşdığını müəyyənləşdirirlər.
Beşinci üsul. Klon
Molekulyar biologiya tədqiqat metodları həmişə bir-biri ilə əlaqəlidir, lakin xüsusilə bu halda, çünki əslində klonlaşdırma genlərlə işləməyin bütün əvvəlki üsullarının birləşməsidir. Əvvəlcə deoksiribonuklein turşusunu hissələrə bölmək lazımdır. Daha sonra bakteriyalar sınaq borusunda yetişdirilir və nəticədə yaranan zəncirlər onlarda çoxalır.
Altıncı üsul.təyin edin
XX əsrin 50-ci illərində İsveçdən olan bioloq Per Victor Edman bir üsul təklif etdi. Onun köməyi ilə çox səy göstərmədən zülaldakı amin turşularının ardıcıllığını asanlıqla tanımaq mümkün olub.
Yeddinciüsul. Dəyişdirin
Molekulyar biologiyanın prinsipləri və metodları əsasən hüceyrələrlə işləməyə əsaslanır. Məsələ burasındadır ki, alim gen silahı deyilən qurğunun köməyi ilə bitkilərin, heyvanların və insanların hüceyrələrinə dezoksiribonuklein turşusu yeridə bilər. Beləliklə, hüceyrələr dəyişir, yeni keyfiyyətlər və funksiyalar əldə edirlər. Nüvə və digər orqanoidlər bu təcrübə vasitəsilə kəskin şəkildə dəyişdirilir.
Səkkizinci üsul.kəşf edin
Müxbir gen adlanan genlər digər genlərə bağlana və bu sadə hərəkətin köməyi ilə hüceyrələrin daxilində baş verənləri öyrənmək olar. Həmçinin, bu üsul genlərin hüceyrədə nə qədər aydın şəkildə təzahür etdiyini öyrənmək üçün istifadə olunur. LacZ geni adətən reportyor rolunu oynayır.
Doqquzuncu üsul. Kəşf edin
Müəyyən bir geni başqaları arasında təcrid etmək üçün elm adamları hüceyrəyə horseradish peroksidazasını təqdim edirlər. Orada bir molekulla birləşir və alimə hüceyrənin kəmiyyət və keyfiyyət xüsusiyyətlərini təyin etməyə imkan verən kifayət qədər güclü siqnal ötürür.
Nəticə
Dövrümüzdə elm son dərəcə fəal şəkildə irəliləyir. Xüsusilə biologiya sahəsində. Hüceyrələrin yeni funksiyaları və növləri, molekulyar biologiyanın tamamilə yeni üsulları kəşf edilir. Ola bilsin ki, gələcək bu kəşflərdən asılı olsun. Və bu kəşflər, öz növbəsində, molekulyar biologiyanın müasir metodlarından asılıdır.
