• تعداد بازديد :
  • پنج شنبه 1395/12/05
  • تاريخ :

زیست شناسی مولکولی (بخش اول)

زیست شناسی مولکولی از زیر مجموعه های زیست شناسی می باشد که زندگی را در سطح مولکولی آن بررسی می کند.

زیست شناسی مولکولی

پیشتر دانستید که کوچکترین واحد حیاتی پیکره هر موجود زنده را سلول می گوییم. چنانچه بدن موجودات را به یک ساختمان تشبیه کنیم سلول ها به تعبیری آجرهای تشکیل دهنده بنا هستند. در این مطلب به بررسی زیست‌شناسی سلولی مولکولی می پردازیم.

زیست‌شناسی مولکولی، مطالعه زیست‌شناسی در سطح مولکولی است. این حوزه دارای وجوه مشترکی با زیست‌شناسی، شیمی، و به طور خاص، با علم ژنتیک و بیوشیمی است، که هدف آن (ارائه تعریف کاملی از زندگی از جنبه مولکولی می باشد.) بحث عمده در زیست‌شناسی مولکولی استنباط برهم‌کنش بین سیستم‌های درون سلولی، من جمله، برهم‌کنش‌های RNA، ،DNA، و پروتئین‌سازی است. به‌علاوه، چگونگی تنظیم این برهم‌کنش‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد.

در زیست شناسی سلولی مولکولی می خواهیم بدانیم پدیده های گوناگون مرتبط با سلول، از تنفس و فتوسنتز تا حرکت سلول ها، تنظیم چرخه سلولی آنها و ارتباطات آنها با یکدیگر چگونه با مولکول های تشکیل دهنده سلول و برهمکنششان قابل توضیح است.

با توجه با تنوع زیاد جانداران امکان مطالعه همه آنها برای فهمیدن پاسخ یک پرسش زیست شناختی وجود ندارد و از طرفی یگانگی در زیست شناسی به پژوهشگران اجازه می دهد که برای بررسی اصول کلی یک پدیده از یک یا چند سیستم مدل استفاده کنند، به این امید که کشفیات حاصل از آن بتواند بینشی از این پدیده در سیستم های دیگر نیز به دست دهد. برای نمونه مطالعات زیادی درباره ژنتیک نمو در مهره داران روی جاندار مدل (موش خانگی) صورت گرفته است. 

پروتئین ریبونوکلئاز A یک پروتئین مدل در زمینه علوم پروتئین از جمله ترمودینامیک تا شدن پروتئین ها و دودمان سلولی نامیرای Hela، یک دودمان سلولی مدل مورد استفاده در پژوهش های سرطان می باشد. در نتیجه انتخاب سیستم مدل مناسب برای یک پژوهش در زیست شناسی اهمیت بسیاری دارد.

زیست شناسی مولکولی

در زیست شناسی سلولی مولکولی از ابزار و روش های گوناگونی استفاده می شود.

مثلا برای مشاهده سلول ها از انواع روش های موسوم به میکروسکوپی استفاده می شود. در میکروسکوپی، بزرگنمایی، وضوح و تضاد تصویر حاصل اهمیت دارد. از تکنیک های مختلف میکروسکوپی نوری برای مشاهده انواع سلول ها و ردیابی پروتئین ها و یا ترکیبات دیگر در سلول استفاده می شود. میکروسکوپی الکترونی وضوح بیشتری را از ابر ساختار سلول، یعنی ساختارهایی از سلول که با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نمی باشند، فراهم می کند.

کشت های سلولی پروکاریوتی و یوکاریوتی در انواع محیط های مغذی صورت می گیرد. در بسیاری از موارد از محیط های انتخا بی برای هدف های خاص استفاده می شود. در این محیط ها فقط سلول هایی با ویژگی های مورد نظر قادر به رشد هستند. برای نمونه، از محیط HAT برای جداسازی سلول های هیبریدوما استفاده می شود.

روش های گوناگونی برای شمارش، بررسی و مرتب سازی (تفکیک) سلول ها ابداع شده است. برای نمونه، از مرتب سازی سلولی فعال شده با فلورسنس (FACS) برای بررسی و جداسازی انواع سلول ها در یک جمعیت سلولی استفاده می شود.

زیست شناسی مولکولی

 مرتب سازی سلولی با فلورسنس (روی تصویر کلیک کنید.)

سلول ها را می توان به شیوه های مختلف تخریب کرد و قسمت های مختلف آنها مثلا اندامک های گوناگون را با روندی موسوم به جداسازی جدا کرد. برای مثال، پژوهشگران می توانند هوموجنات سلولی (مخلوط حاصل از تخریب سلول ها) را تحت چندین مرحله سانتریفیوژ با نیروی گریز از مرکز افزاینده قرار دهند، پس از هر مرحله، مایع رویی از رسوب تشکیل شده جدا و مجددا در دور بالاتری سانتریفیوژ می شود. این روند سانتریفیوژ افتراقی نام دارد و طی آن هسته، اسکلت سلولی و اندامک های غشادار در مراحل اولیه و غشای پلاسمایی و ریبوزوم ها در مراحل پایانی رسوب می کنند.

در زیست شناسی سلولی مولکولی، از روش های بیوشیمیایی، بیوفیزیکی، ژنتیکی، به ویژه ژنتیک مولکول، استفاده فراوان می شود. مثلا برای بررسی و تجزیه و تحلیل نمونه های مختلف (پروتئین، DNA و یا ...)، آنها را تحت انواع الکتروفورز قرار می دهند تا اجزای مختلف آنها بر اساس اندازه (وزن مولکولی)، بار الکتریکی، شکل فضایی، pH ایزو الکتریک، نوع برهمکنش با یکدیگر و غیره از هم جدا شوند. روش های بلاتینگ (مانند وسترن بلات یا سادرن بلات) برای شناسایی پروتئین یا DNA مورد نظر در یک نمونه (معمولا بعد از الکتروفورز) مورد استفاده قرار می گیرند.

ادامه دارد ...

منبع: https://fa.wikipedia.org

مرکزیادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان

UserName