Biologia molekularna

Biologia molekularna – nauka podstawowa zajmująca się biologią na poziomie molekularnym. Bada, w jaki sposób funkcjonowanie organizmów żywych uwarunkowane jest właściwościami budujących je cząsteczek, a zwłaszcza biopolimerów, jakimi są kwasy nukleinowe i białka. Zazębia się ona z takimi dziedzinami wiedzy jak genetyka, biochemia, biofizyka czy cytologia.

William Astbury w „Nature” opisał, że biologia molekularna^[1]:

... jest szczególnie zainteresowana formami biologicznych cząsteczek, ich trójwymiarową strukturą, genezą i ich funkcjonowaniem.

Techniki biologii molekularnej

Metody analizy^[2].
- Genomu:
  - Izolacja i oczyszczanie DNA,
  - Izolacja i oczyszczanie plazmidowego DNA,
  - Amplifikacja DNA PCR,
  - Amplifikacja DNA metodą PCR in situ,
  - Elektroforeza żelowa,
  - Analiza wyznakowanych fluorescencyjnie fragmentów STR,
  - Analiza polimorfizmu typu SNP,
  - Sekwencjonowanie DNA,
  - Sekwencjonowanie genomowe^[3],
  - Analiza mikromacierzy SNP,
  - Analiza restrykcyjna fragmentów DNA,
  - Hybrydyzacja kwasów nukleinowych w tym metodą fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ,
  - Tworzenie bibliotek genomowych
- Transkryptomu:
  - Izolacja i oczyszczanie RNA,
  - Izolacja i oczyszczanie miRNA,
  - Izolacja i oczyszczanie piRNA (biologia),
  - Odwrotna transkrypcja RNA do cDNA,
  - Amplifikacja cDNA metodą Real time PCR,
  - Amplifikacja cDNA metodą RACE PCR,
  - Analiza ekspresji genów metodą mikromacierzy,
- Proteomu:
  - Izolacja i oczyszczanie białek,
  - Sekwencjonowanie białka,
  - Mikromacierz białkowa,
  - Metody immunohistochemiczne
  - Metody mikroskopowe w tym analiza proteomu z wykorzystaniem mikrodysekcji laserowej^[4]^[5]
- Metabolomu:
  - Analiza biochemiczna metabolitów metodą spektrometrii masowej,
  - Spektroskopia EPR,
  - Spektroskopia NMR,
  - Spektroskopia UV-VIS,
  - Analiza chemiczna płynów ustrojowych, wydzielin i wydalin w diagnostyce laboratoryjnej,
Metody syntezy in vitro:
- - Synteza genów,
  - Synteza oligonukleotydów z wykorzystaniem syntetyzera DNA/RNA,
  - Synteza białek z wykorzystaniem syntetyzera białek,
  - Synteza białek rekombinowanych w systemach in vitro (lizatów kiełków pszenicy, erytrocytów króliczych),
Metody biosyntezy in vivo^[6]^[7]:
- Inżynieria genetyczna:
  - Przecinanie DNA z wykorzystaniem enzymów restrykcyjnych,
  - Łączenie fragmentów DNA z wykorzystaniem ligaz,
  - Wprowadzanie do genomu insertów DNA z wykorzystaniem transpozaz,
  - DNA i tworzenie konstruktów genetycznych,
  - Biosynteza białek rekombinowanych tj.: Rekombinowana insulina, erytropoetyna, rekombinowane enzymy i inne,
  - Biosynteza białek rekombinowanych,
  - Tworzenie szczepionek opartych o białka rekombinowane,
  - Tworzenie szczepionek genetycznych,
  - Tworzenie organizmów genetycznie modyfikowanych - GMO
- Transformacja bakterii z wykorzystaniem:
- Transfekcja komórek eukariotycznych z wykorzystaniem:
  - chlorku wapnia,
  - liposomów,
  - strzelby genowej,
  - wirusów tj.: lentiwirusów, retrowirusów, adenowirusów,
Metody mikromanipulacji in vivo na poziomie molekularnym:
- - Mikromanipulacje z wykorzystaniem mikroskopii laserowej i szczypiec optycznych,
  - Wprowadzanie i usuwanie wybranych organelli komórkowych^[8],
  - Wprowadzanie całego chromosomu do komórek za pomocą szczypiec optycznych^[9],
  - Metody wykorzystywane w zapłodnieniu in vitro,
  - Metody terapii genowej w medycynie molekularnej.

Zobacz też

Zobacz multimedia związane z tematem: Biologia molekularna

Przypisy

↑ W.T.W.T. Astbury W.T.W.T., Molecular Biology or Ultrastructural Biology?, „Nature”, 190 (4781), 1961, s. 1124–1124, DOI: 10.1038/1901124a0, PMID: 13782405 [dostęp 2021-04-20] (ang.).
↑ JerzyJ. Bal JerzyJ. (red.), Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej, wyd. 3, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, ISBN 978-83-01-16665-6, OCLC 803952237 .
↑ Opportunities and challenges for the integration of massively parallel genomic sequencing into clinical practice: lessons from the ClinSeq project
↑ Laser Capture Microdissection Applications in Breast Cacer Proteomics
↑ Noncontact laser microdissection and pressure catapulting: sample preparation for genomic, transcriptomic, and proteomic analysis
↑ Genetyka molekularna, pod redakcją Piotra Węgleńskiego, PWN 2007,
↑ Podstawowe techniki biologii molekularnej i biotechnologii, Bugno M., Rokita H., Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 1999
↑ Multi-beam bilateral teleoperation of holographic optical tweezers,
↑ Optical tweezers for mechanical control over DNA in a nanopore,

Linki zewnętrzne

Podręcznik do biologii molekularnej. zguw.ibb.waw.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-10-21)].

JamesJ. Tabery JamesJ., MonikaM. Piotrowska MonikaM., LindleyL. Darden LindleyL., Molecular Biology, [w:] Stanford Encyclopedia of Philosophy, CSLI, Stanford University, 20 kwietnia 2015, ISSN 1095-5054 [dostęp 2018-08-07] (ang.).
Molecular biology (ang.), Routledge Encyclopedia of Philosophy, rep.routledge.com [dostęp 2023-05-12].

Nauki biologiczne

według grupy badanych istot

zdefiniowane taksonami	wirusologia bakteriologia protistologia protozoologia botanika briologia pterydologia mykologia zoologia entomologia arachnologia karcynologia malakologia konchiologia ichtiologia herpetologia ornitologia teriologia felinologia kynologia prymatologia antropologia fizyczna
działy botaniki niezdefiniowane taksonami	geobotanika florystyka fitosocjologia dendrologia
działy zoologii niezdefiniowane taksonami	zoofenologia osteologia neurobiologia etologia neuroetologia zoosemiotyka zoopsychologia socjobiologia
hydrobiologia	hydrobotanika hydromykologia hydrozoologia fykologia hydromikrobiologia planktologia
pozostałe	mikrobiologia paleobiologia paleontologia paleobotanika paleozoologia ichnologia neontologia