У этого термина существуют и другие значения см Молекулярная биология журнал Молекуля рная биоло гия комплекс биологичес

Молекуля́рная биоло́гия — комплекс биологических наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации (генетической информации), строение и функции сложных высокомолекулярных соединений, составляющих клетку: нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот).

Смежные дисциплины

Возникнув как биохимия нуклеиновых кислот, молекулярная биология пережила период бурного развития собственных методов исследования, которыми теперь отличается от биохимии. К ним, в частности, относятся методы генной инженерии, (клонирования), искусственной экспрессии и (нокаута генов). Поскольку ДНК является материальным носителем генетической информации, молекулярная биология значительно сблизилась с генетикой, и на стыке образовалась молекулярная генетика, являющаяся одновременно разделом генетики и молекулярной биологии. Так же, как молекулярная биология широко применяет вирусы как инструмент исследования, в вирусологии для решения своих задач используют методы молекулярной биологии. Для анализа генетической информации привлекается вычислительная техника, в связи с чем появились новые направления молекулярной генетики, которые иногда считают особыми дисциплинами: биоинформатика, геномика и (протеомика). С другой стороны, поскольку ДНК является материальным носителем генетической информации о белках, то молекулярная биология включает анализ вариабельности индивидуальных белков (существование аллелей) и большого числа процессов, протекающих с их участием в соответствии с многообразием их функций.

История развития

Молекулярная биология исторически появилась как раздел биохимии. Датой рождения молекулярной биологии принято считать апрель 1953 года, когда в английском журнале «Nature» была опубликована (статья) (Джеймса Д. Уотсона) и (Фрэнсиса Крика) с предложением пространственной модели молекулы ДНК. Основанием для построения этой модели послужили работы по рентгеноструктурному анализу, в которых участвовали также (Морис Х. Ф. Уилкинсон) и (Розалинда Франклин).

Это основополагающее открытие было подготовлено длительным этапом исследований генетики и биохимии вирусов и бактерий.

В 1928 году (Фредерик Гриффит) впервые показал, что экстракт убитых нагреванием болезнетворных бактерий может передавать признак патогенности неопасным бактериям. Исследование (трансформации) бактерий в дальнейшем привело к очистке болезнетворного агента, которым, вопреки ожиданиям, оказался не белок, а нуклеиновая кислота. Сама по себе нуклеиновая кислота не опасна, она лишь переносит гены, определяющие патогенность и другие свойства микроорганизма.

В 50-х годах XX века было показано, что у бактерий существует примитивный половой процесс, они способны обмениваться внехромосомной ДНК, (плазмидами). Открытие плазмид, как и (трансформации), легло в основу распространённой в молекулярной биологии плазмидной технологии. Ещё одним важным для методологии открытием стало обнаружение в начале XX века вирусов бактерий, (бактериофагов). Фаги тоже могут переносить генетический материал из одной бактериальной клетки в другую. Заражение бактерий фагами приводит к изменению состава бактериальной РНК. Если без фагов нуклеотидный состав РНК сходен с составом ДНК бактерии, то после заражения РНК становится больше похожа на ДНК бактериофага. Тем самым было установлено, что структура РНК определяется структурой ДНК. В свою очередь, скорость синтеза белка в клетках зависит от количества РНК-белковых комплексов. Так была сформулирована (центральная догма молекулярной биологии): ДНК ↔ РНК → белок.

Дальнейшее развитие молекулярной биологии сопровождалось как развитием её методологии, в частности, изобретением метода определения нуклеотидной последовательности ДНК ((У. Гилберт) и (Ф. Сенгер), Нобелевская премия по химии 1980 года), так и новыми открытиями в области исследований строения и функционирования генов (см. (История генетики)). К началу XXI века были получены данные о первичной структуре всей ДНК человека и целого ряда других организмов, наиболее важных для медицины, сельского хозяйства и научных исследований, что привело к возникновению нескольких новых направлений в биологии: геномики, биоинформатики и др.

См. также

Биоинформатика
(Биофизика)
Биохимия
Геномика
(Молекулярная биология) (журнал)
Молекулярная генетика
(Протеомика)
Генная инженерия
Биотехнология
(Молекулярная машина)
(EMBO) — Европейская организация молекулярных биологов
(Хронология биотехнологий)

Примечания

(Белозерский А. Н.) Молекулярная биология // Познание продолжается. — М.: Просвещение, 1970. — Тираж 500 000 экз. — С. 181

Литература

(Стент Г.), Кэлиндар Р. Молекулярная генетика / Пер. с англ.: (Ю. Н. Зографа) и др.; Под ред. (С. И. Алиханяна). — 2-е изд. — М.: Мир, 1981. — 648 с. — 13 500 экз.
Сингер М., Берг П. Гены и геномы: В 2 т. — М.: Мир, 1998. Т. 1. 373 с. Т. 2. 391 с.
Патрушев Л. И. Экспрессия генов. — М.: Наука, 2000. — .
Дж. Хаггис, Д. Михи, А. Мюир, К. Робертс, П. Уокер. Введение в молекулярную биологию. — М.: Мир, 1967. — 434 с.
Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. — 1989.

Ссылки

[1] (Белозерский А. Н.) Молекулярная биология // Познание продолжается. — М.: Просвещение, 1970. — Тираж 500 000 экз. — С. 181