"Popelka" se stává princeznou nebo místem biologie v hierarchii věd

„Popelka“ se stává princeznou nebo místem biologie v hierarchii věd

Alexander Alexandrovich Yarilin,
Doktor lékařských věd, vedoucí klinické imunologické oddělení Státního vědeckého centra Ruské federace – Institut imunologie Federální lékařské a biologické agentury Ruské federace
"Ekologie a život" č.12, 2008

V posledních desetiletích se biologie, která byla dříve považována za téměř outsidera mezi přírodovědnými disciplínami, stala vůdcem, přitahuje stále větší pozornost veřejnosti, stejně jako materiální a lidské zdroje. Nejpůsobivější je rychlost této transformace. Přirozeně vzniká otázka jejích příčin. Článek uvádí některé myšlenky na toto téma.

Biologické vlastnosti

Biologie – věda o životě a živých objektech – tradičně patří do komplexu přírodních věd a je obvykle považována za jednu z nejvýznamnějších z nich – fyziku a chemii. Ale dokonce i při nejobtížnějším srovnání této triády některé rysy biologie upozorňují na sebe, odlišují ji od řady přírodovědných disciplín.

Domov – neuvěřitelná složitost studovaného předmětu – živá příroda – ve srovnání s povahou inertní, studované jinými přírodními vědami.Navíc pochopení podstaty života naznačuje jako tichou, ale zřejmou podmínku předběžné pochopení povahy neživé hmoty. Toto vyjádření by samozřejmě nemělo být chápáno v tom smyslu, že zákony neživé hmoty musí být nejprve zcela odhaleny a pak se můžete obrátit na studium života. Spíše je vhodná analogie s lékařem. Ve skutečnosti zásah do živého organismu za účelem vyléčení nemocí zahrnuje pochopení zákonů, které jsou základem pro životně důležité činnosti, stejně jako znalost povahy nemoci. Pokud by se však tento princip uplatňoval doslovně, medicína jako druh činnosti by se dosud neobjevila. Ve skutečnosti, stejně jako lék následuje v úctyhodné vzdálenosti za vývojem biologie, biologie se vyvíjí s jistým intervalem po fyzice a chemii. Tato "vedlejší povaha" biologie ve vztahu k fyzice a chemii se projevuje nejen ve sféře znalosti a porozumění zákonům živé přírody, založené na obecnějších zákonech hmoty (ale ne následovat je automaticky). Metodologický základ biologie, nástroje této vědy pocházejí z technologie, která je potomkem fyziky a chemie.Postačí připomenout, že biologie dala vznik mikroskopu, vývoj metod analytické chemie atd.

Dalším významným rysem biologie je to, že její předměty (biologové), být živými bytostmi, jsou zároveň předměty. To dává biologii další atrakci ve srovnání s jinými přírodními vědami a slouží jako záruka veřejného zájmu na ní v každém okamžiku.

Kromě toho je biologie základem medicíny, která je aplikovanou oborovou biologií a která je důležitým podnětem pro financování, významně ovlivňuje strukturu biologického výzkumu a upřednostňuje vývoj zejména těch oblastí, které jsou nejvíce spojovány s lékařstvím.

Takže lze tvrdit, že kvůli neuvěřitelné složitosti předmětu studia se biologie ve svém postupu řídí fyzikou a chemií založenou na metodách a obsahu těchto věd. Současně je pro živý objekt – člověk – biologie mimořádně atraktivní nejen jako zdroj znalostí o sobě, ale také jako základ medicíny a dalších aplikovaných oborů biologie, které každodenně hrají stále důležitější roli v našem každodenním životě.

Biologický dualismus

Dvojitost tradiční biologie se nejsilněji projevuje v koexistenci "korpuskulárně-genetické" a "fyziologické a metabolické" jejích směrů.

Předpokládá se, že rozvoj jakékoliv přírodní vědy začíná pozorováním a hromadou skutečností, následovaným teoretickým chápáním a experimentální analýzou těchto skutečností a vzájemnými vztahy mezi nimi. Například fyzika spíše předčasně oddělila studium konkrétních předmětů (Vesmír, Země atd.) Od studia obecných zákonů o existenci hmoty, což vedlo k vzniku nezávislých, i když soukromých věd – astronomie, kosmologie, geologie apod. V biologii vše Bylo to jiné. Doposud spolu s obecnou biologií existují botany, zoologie, mikrobiologie, komplex humanitních věd (včetně aplikovaných disciplín, včetně medicíny) v jeho hlubinách. Kromě toho se obecná biologie teprve před půlstoletí stala samostatnou, stejnou oblastí biologie. V tomto ohledu stojí za zmínku, že docela nedávno učebnice učebnice o biologii vůbec neexistovaly – namísto nich byly na svých soukromých sektorech učebnice – botanika, zoologie, anatomie a fyziologie člověka a notorické "Základy darwinismu" jako běžné biologické učení.To vše lze na jedné straně považovat za projev zvláštní složitosti a rozmanitosti předmětů studia biologie a na druhé straně jako znamení nezralosti této vědy.

Prohlídka historie

Pokusme se stručně přezkoumat historii biologie, abychom odhalili nejobecnější tendence v ní (které jsou potřebné pro další diskusi).

Zdá se, že první systematická výzva k vědeckému studiu živých předmětů byla lidská anatomie, která měla zjevně aplikovanou lékařskou orientaci. Úspěchy dosažené ve starověku, středověku a renesanci téměř vyčerpaly tuto oblast výzkumu. V renesanci ve spisech prvních fyziologů (kteří studovali oběhový systém) lidské tělo "pracovalo". Abychom lépe pochopili, jak funguje lidské tělo, byly vyžadovány hlubší chemické znalosti a v 19. století se na jejich základě narodila biochemie a teorie metabolismu. Zřetelný pouze v mikroskopické buňce se začal považovat za základ živého organismu. Důraz z makroskopického pozorování orgánů byl přesunut na mikroskopickou analýzu struktury tkání.Na konci 19. století vznikly myšlenky na regulaci fyziologických funkcí, homeostázu a vznikla doktrína centrálního nervového systému, která se stala korunou fyziologie.

Jelikož, jak již bylo řečeno, byl tento směr v biologii orientován a spoléhal se především na medicínu a možnosti fyziologických studií na člověku byly velmi omezené, aby studovali procesy, které se vyskytují v lidském těle, musely být zapojeny experimentální zvířata. V důsledku toho získané poznatky získaly nejen úzce lékařské, ale i obecné biologické interpretace (rozšířené na zástupce různých druhů). Na základě podobných úkolů a podobných vědeckých zařízení se fyziologie a biochemie rostlin rozvíjela podobným způsobem. Tato odvětví biologie může být označena jako fyziologická a metabolická.

Od samého počátku byl jiný směr v biologii zaměřen na studium obecných biologických zákonů. Výchozím bodem byl tentýž popisný přístup. První základní zobecnění této cesty jsou spojena se srovnávací anatomií. Na jeho základě vznikla myšlenka jednoty živé přírody a příbuznosti mezi organismy, která tvořila základ biologické taxonomie položené v 17. století.

Dalším krokem bylo vytvoření evoluční teorie, která byla velmi usnadněna praktickými činnostmi v umělém chovu zvířat a rostlin v zemědělské praxi. Téměř současně s vývojem teorie přírodního výběru Charlesem Darwinem jako základem evolučního procesu G. Mendel prokázal korpuskulární povahu dědičnosti. Díky připravenému cytologickému (buněčnému) základu následoval rychlý vývoj genetiky (chromozomální teorie dědičnosti, studium mutací jako zdroje biologické rozmanitosti, dodávání materiálu pro výběr atd.). Genetika první poloviny 20. století se nazývala formální bez jakéhokoli důvodu: pro pochopení podstaty genetických a evolučních procesů v té fázi nezáleželo na biochemické podstatě jednotek dědičnosti a předmětech výběru. Tuto větev biologie označujeme jako korpuskulárně-genetickou.

Dvě biologie?

Je snadné si uvědomit, že přístupy, na nichž se obě větve nacházejí, se výrazně lišily. Nejdříve to bylo kvůli rozdílu v počátečních zájmech, úkolech a konceptech, ale pak se rozšířilo na metodologické přístupy, takže nakonec vytvořily dva typy vědeckého myšlení.Rozdíly v názorech příznivců těchto "dvou biologií" byly natolik vážné, že odpovídaly na kardinální otázku jinak – jaký je základ života.

Pozice přívrženců korpuskulárně-genetického trendu byla stručně (i když ne příliš jasná pro nezasvěcené) formulovaná N.V. Timofeev-Resovskiy: "Základem života je podmíněná reduplicace." Při konvariantní reduplicaci pochopil zdvojnásobení biologických objektů (v konečném důsledku chromozomy, geny, DNA) s možnými odchylkami od počátečního stavu.

Stoupenci fyziologického a metabolického trendu považovali základ života za metabolismus, jehož ukončení je nevratné a znamená smrt.

Je nemožné nesouhlasit s tím, že obě chápání povahy života jsou spravedlivé, ale nacházejí se v různých úrovních. Porozumění korpuskulárně-genetickým je primárně zaměřeno na dědičnost – proces sebeprodukce a příčiny rozmanitosti živých objektů, zatímco fyziologické a metabolické porozumění je založeno na registraci fenotypových projevů dědičných vlastností.

Tato biologie biologie přetrvávala až do poloviny 20. století, kdy došlo k událostem, které vedly k syntéze zvažovaných oblastí.Tato syntéza sloužila jako základ pro bezprecedentní vývoj biologie, který ji přivedl k vedoucím pozicím v přírodních vědách.

Syntéza "dvou biologie" a narození molekulární biologie

Nobelova cena ve fyziologii a medicíně za rok 1962 byla udělena J. Watsonovi, F. Creekovi a M. Wilkinsovi za rozluštění struktury DNA (publikované v roce 1953). Ve skutečnosti byla udělena dvě různá díla. M. Wilkins a R. Franklin podrobili rentgenové strukturní analýze krystalů DNA (vzorový příklad syntézy věd: metody a principy fyziky používané ke studiu chemických struktur – makromolekuly, které mají klíčový význam pro biologii). J. Watson a F. Crick provedli teoretickou generalizaci struktury DNA, která umožnila vysvětlit základní vlastnosti této molekuly jako nosiče dědičnosti. Dříve se biochemik E. Chargaff (který se později stal horlivým oponentem nové biologie s jeho stylistikou a ideologií) zjistil, že obsah dusíkaté báze v adeninu DNA (A) se rovná obsahu tyminu (T) a obsah guaninu (G) je cytosin C); proto tyto báze tvoří páry A – T a C – G (Chargaffovo pravidlo), což bylo klíčovým faktorem pro konstrukci DNA modelů Watson a Crick.Podstatou tohoto modelu byla skutečnost, že DNA je dvojitá šroubovice a vlákna, které ji tvoří, se vzájemně doplňují (jinými slovy navzájem se doplňují) kvůli vodíkovým vazbám mezi určitými nukleotidy – přesně ty, které podle Chargaffova pravidla odpovídají navzájem. Model vyjasnil úlohu DNA jako nosiče dědičnosti, který je kódován sekvencí nukleotidů (myšlenka kódu byla brzy formulována G. Gamowem).

Tato generalizace (která se rychle stala všeobecně uznávanou) byla následována intenzivním výzkumem, který rozvíjel tyto koncepty a "zakotvil" je v kontextu tradičních biochemických konceptů. Důležitými milníky bylo: studium zaměřeného přenosu biologické informace z DNA na RNA (a z ní na proteiny); dekódování kódu při přenosu informací z nukleových kyselin na proteiny; objev enzymů katalyzujících syntézu DNA, RNA a proteinů, stejně jako subcelulární struktury, ve kterých probíhají tyto procesy. Celý řetězec událostí od DNA replikace až po syntézu proteinů byl schopen reprodukovat mimo buňku.

Dnes je jasnéže objev dvojité šroubovice struktury DNA, která způsobila rychle rostoucí lavinu nejdůležitějších výsledků obecného vědeckého významu, což nevyhnutelně vedlo k ničemu jinému než k syntéze dříve oddělených a neslučitelných hledících oborů biologie. Geny získaly "biochemickou masu", jejich práce mohla být nyní reprezentována ve formě biochemických procesů. V zásadě je zřejmé, že biochemické základy genetických procesů jsou jasné a fyziologické vzorce byly na molekulární úrovni doloženy. Molekulární přehodnocení, které původně ovlivnilo teorii dědičnosti, se rychle rozšířilo na analýzu základů buněčné fyziologie a potom organismu. Nyní by měl každý výzkum uvádějící heuristický a konceptuální význam zahrnovat molekulární, s výhodou molekulární genetickou výztuž.

Tak vznikla nová věda, molekulární biologie a pod její záštitou proběhla syntéza korpuskulárně-genetických a fyziologicko-metabolických směrů biologie.

Ovoce biologické revoluce

Kromě revoluce v chápání živé přírody tyto výsledky vedly k vytvoření nové metodiky, která výrazně obohatila možnosti experimentální biologie.Jedním z účinných metodologických přístupů bylo klonování biologických objektů na úrovni genů a buněk (je příliš brzy na to, aby bylo možné mluvit o klonování organismů pro vědeckou analýzu). Ve srovnání s dříve existujícími metodami separace molekul a buněk, klonování dalo obrovské výhody ve spojení s redukcí pracovitosti, časovými a materiálovými náklady, stejně jako znatelným zvýšením účinnosti. Metody sekvenování byly významně vylepšeny – určení sekvence monomerů v kompozici makromolekul, což se ukázalo jako zvláště úspěšné pro studium nukleových kyselin. Na základě nových poznatků v oboru molekulární a buněčné biologie byly vyvinuty metody biosyntézy matricových proteinů, které mají při tradiční chemické syntéze neporovnatelnou rychlost a účinnost. Konečně bylo možné vyvinout metody pro manipulaci s geny – byly naučeny řezat a vkládat do buněk, selektivně kontrolovat jejich činnost atd. Všechny tyto přístupy, překvapivě rychle vyvinuté v rámci molekulární biologie, sloužily jako základ pro genetické inženýrství Roky dvacátého století, jen čtvrt století od rozluštění struktury DNA – objev dvojité šroubovice.Techniky genetického a širšího molekulárního inženýrství se intenzivně používají ve vědeckém výzkumu, což výrazně zvyšuje jejich důkazní sílu. Dokonce byly zavedeny do rutinní laboratorní praxe (například polymerázová řetězová reakce 1 Od 80. let 20. století je široce používán v lékařské diagnostice pro stanovení kompatibility s tkáněmi atd.). Tyto metodologické přístupy podstatně změnily biotechnologii.

Přesná věda

Na rozdíl od fyziky a chemie, které byly původně přesnými vědami, biologie, jen několik jejích úseků (například genetika) tvrdilo přesnost. To bylo způsobeno skutečností, že většinou (zejména ve fyzio-logickém a metabolickém směru) se výzkumníci spokojili se směsí molekul a buněk, které analyzovali pomocí metod, které umožňují různé interpretace výsledků. Použití molekulárních metod analýzy provedlo biologii přesnou vědu, neboť umožnila její použití ve studiu čistých biologických látek (molekul, buněk) a aplikovat metody, které dávají jednoznačné výsledky. V této souvislosti se výrazně zvýšila důkazní síla biologického výzkumu prováděného za použití nové metodiky.Výsledkem těchto změn bylo výrazné zrychlení vývoje biologie: množství znalostí získaných v posledních desetiletích je srovnatelné s množstvím nahromaděným v oblasti biologie po několik století existence.

Světové cíle – globální projekty

Je třeba nezmínit takové rysy vývoje moderní biologie jako orientace k získání univerzálních a základních výsledků v rámci globálních projektů. Příkladem je projekt "Lidský genom" zaměřený na úplné dekódování lidského genomu. Na první pohled se zdá, že takové znalosti jsou nadbytečné, podobně jako formální katalogizace. Při bližším prohlídce však není těžké ověřit, že tomu tak není. Například, studiem fungování buněk, výzkumníci nyní zpravidla určují vyjádření všech genů zapojených do jejich práce. Bez jejich specifikace by bylo dekódování získaných výsledků nemožné, a proto by nebylo možné posoudit funkce buňky. K dnešnímu dni nebyl zcela dekódován nejen lidský genom, ale i myš, ovocná muška, červ Cenorabditis elegans, které jsou oblíbenými modely genetických a molekulárně biologických studií. Nyní v rámci proteomiky 2 je prováděna podobná katalogizace lidských a živočišných proteinů, která již souvisí s realizací fyziologických funkcí těla a může se stát nejucelenějším vyjádřením syntézy korpuskulárně-genetických a fyziologicko-metabolických směrů biologie.

Změna myšlenek o biologii a její roli

Široká penetrace molekulární biologie do všech biologických disciplín vedla k názoru, že tradiční biologické vědy (cytologie, biochemie, fyziologie) a dokonce i jejich jednotlivé části (v medicíně, například onkologii, hematologii, imunologii) ztrácejí svou individualitu a přeměňují se na části molekulární biologie biologie. Tento pohled odráží maximalismus adeptů molekulárního přístupu v biologii. Nicméně podobné epizody byly zaznamenány nejen v historii biologie a obvykle skončily obnovením svrchovanosti vědeckých oborů, které mají své vlastní specifické úkoly, objekty a výzkumné metody. Napříkladpři jakékoliv míře pronikání molekulárních přístupů do buněčné biologie, bude buňka vždy zůstat nezávislým biologickým objektem, který nebude redukovatelný na součet molekul, které ji tvoří, a vytváří zvláštní úkoly a metodologické přístupy. V ještě větší míře jsou hranice využití molekulárních přístupů patrné v přechodu od molekulárně-genetické a ontogenetické úrovně organizace života k populaci a biosféře. Nicméně je zřejmé, že ideologická a metodologická jednota biologie byla výrazně posílena díky zavedení principů a metod molekulárních přístupů.

Jak již bylo uvedeno, přechod biologie na molekulární úroveň vyvolal novou biotechnologii. Jeho podstatou spočívá v průmyslovém využití moderních biologických metod (zejména genetického inženýrství) pro výrobu mnoha prakticky významných biologických produktů: nové drogy a diagnostické produkty, potravinářské výrobky, činidla pro vědecký výzkum apod. Nejtypičtějším produktem takové výroby je rekombinantní uměle vytvořené a vlastní nové vlastnosti) proteinů, jejichž syntéza řídí nové geny zavedené do buněk.Ziskovost biotechnologické produkce již dlouho převyšuje tradiční průmysl – s ním může konkurovat pouze počítačová technologie. V tomto ohledu se výrazně zvýšil vliv biologie na náš život, což zase přispělo k růstu zájmu veřejnosti.

Nové funkce – nové výzvy

Zvýšení technických schopností a dramatické rozšíření vlivu biologie na lidské životy již vedly k novým problémům. Všichni zná debatu o přijatelnosti geneticky modifikovaných potravin. Vysoká ziskovost biotechnologického průmyslu vytváří tendenci nevědomky a implicitně ukládat své výrobky (včetně léků a potravin) s důsledky, které je obtížné předvídat. Extrémně rychlý a zdánlivě nekontrolovatelný pokrok samotné vědy už po určitou dobu inspiroval strach, že biologie pronikne do zakázaných oblastí lidské existence a ovlivní takové aspekty, jako je například lidská individualita, zákony a hranice lidské existence atd. Kombinace úžasného pokroku v biotechnologii úspěch psycho-biologie vytváří nové obavy.Moratoria, která se čas od času zakládají pro výzkum v určitých oblastech biologie, jsou vždy dočasná a nemohou zastavit rozvoj biologie ve všech jejích formách a projevech, které jsou k dispozici pro lidské schopnosti. Samotný vzhled problémů a obav z tohoto druhu je jistým svědectvím o úspěchu biologie (obávali se radiace a chemického znečištění, nyní jsou biotechnologickými výrobky).

Praktické aplikace

Obecné argumenty k tomuto tématu jasně ilustrují konkrétní příklady.

V 70. letech 20. století byl objeven fenomén nazvaný apoptóza. 3jehož význam může být obrazně označen jako sebevražda buněk v zájmu vícebuněčného organismu.

Z hlediska fundamentality a významnosti je tento jev srovnatelný s rozdělením a diferenciací buněk. Jeho objev byl proveden tradičními metodami, které byly pro jeho studium použity prvních dvacet let, což se ukázalo jako velmi neúčinné. Později (když biologové uvědomili význam objevu) použili molekulární genetické přístupy k analýze a vybrali jako objekt výše zmíněného červu C. elegans – kvůli vysoké stabilitě počtu buněk v tomto organismu a pohodlí při práci s ním. Poté byl rychle zjištěn seznam genů týkajících se apoptózy, identifikovány jejich homology (geny se stejnou strukturou) u savců, jejich úloha v tomto procesu byla stanovena, takže mechanismy apoptózy byly široce definovány.

Několik let práce, při použití principů a metod molekulární biologie, řešil problém, který po desetiletí nebyl studován tradičními metodami.

Ačkoli problémy lékařské diagnostiky (a zejména prevence a léčba rakoviny) se týkají všech, stále se zásadně nevyřeší, takže onkologie se zdá být nejvhodnějším odrazovým můstkem pro vývoj nových přístupů praktického významu. Jeden z nich se týká vyhledávání a produkce nádorových antigenů, tj. Látek charakteristických pro nádorové buňky, ale cizorodých pro zdravý organismus (alespoň dospělého) a způsobující tvorbu odpovídajících protilátek. Nádorové antigeny by mohly být základem protinádorových vakcín.

První nádorový antigen objevil G. I. Abelev na počátku 60. let 20. století.Pak se do nich zapojilo mnoho vědců, ale jejich identifikace a izolace zůstaly obtížnými problémy. Molekulární biologie umožnila vývoj relativně jednoduchého a efektivního přístupu k tvorbě onkovacinů. A i kdyby nebylo možné vytvořit dostatečně účinné vakcíny, je pravděpodobnější problém neúplných znalostí o mechanismech protinádorové imunity, než důsledkem nedokonalosti technologie.

Jedním z nejpozoruhodnějších příkladů využití moderní buněčné a molekulární biologie jako základ biotechnologické produkce může být odvětví monoklonálních protilátek. 4 bez nichž dnes jsou moderní vědy a medicína nemyslitelné.

Takové protilátky jsou velmi citlivým nástrojem pro analýzu biologických makromolekul. Používají se v imunochemické analýze k identifikaci a izolaci látek, měření jejich koncentrace a v lékařství – k diagnostice. Tradičně byly získány imunizací zvířat, tj. Injekcí s látkou, proti které chtěli získat protilátky. Toto však produkovalo směs protilátek produkovaných různými klony buněk odpovědných za imunitní odpověď.Proto nebylo možné získat standardní přípravky pro výrobu protilátek s požadovanou specificitou (selektivitou).

To bylo možné udělat pomocí hybridomů – nové technologie založené na fúzi buněk imunizovaných zvířat (obvykle myší) s nádorovými buňkami. Hybridní buňky jsou prakticky nesmrtelné a mají vysokou schopnost reprodukce.

Pomocí metod klonování buněk a řady dalších technik, které usnadňují výběr hybridů, vědci izolují klon přesně ty buňky, které produkují požadované protilátky. Výsledné buňky (to je hybridom) spojují schopnost produkovat specifické protilátky s nesmrtelností. Takové buňky mohou být množeny v libovolném množství a udržovány po delší dobu. Protilátky, které tvoří, jsou homogenní a pro jiné vlastnosti splňují požadavky na nejčistší chemické činidla.

Hybridomy způsobily revoluci nejen v oblasti imunologie, ale také v medicíně a biologii obecně. Použití monoklonálních protilátek, molekul a buněk bylo již úspěšně identifikováno, jsou diagnostikovány nemoci, používají se k léčbě maligních nádorů a jiných patologií.Nicméně, myší protilátky jsou cizí lidskému tělu, které naopak vytvářejí protilátky proti těmto protilátkám a neutralizují je. Tento problém se však vyřešil díky genetickému inženýrství: všechny části molekuly protilátky, s výjimkou malé oblasti, která určuje její specificitu, jsou nahrazeny lidskými analogy. Výsledkem je, že protilátky přestávají být člověkem cizí, ale při zachování specifičnosti.

Počet variant produkovaných monoklonálních protilátek je již dlouhou dobu ve stovkách tisíců a jejich produkce zůstává jedním z rekordů z hlediska výtěžnosti.

***

Zdá se, že je nyní možné vrátit se k hledání odpovědi na otázku položenou na začátku článku: proč biologie, která byla po dobu staletí v zákulisí přírodních věd, zaujímala vedle fyziky a chemie rovnocenné postavení a dokonce je překonala vývojovými sazbami a mírou financování. Navrhovaná odpověď spočívá v tom, že v polovině 20. století se sloučily dva různé přístupy ke studiu života – korpuskulárně genetických a fyziologicko-metabolických směrů biologie. Tato syntéza, která vyústila v narození nové vědně – molekulární biologie,poskytl prudký nárůst schopností biologie ve všech ohledech, vedl k rychlé shromažďování přesných poznatků a vytvořil základnu pro vývoj nových technologií, jejichž vliv přesahuje daleko nad rámec vědy a proniká hlouběji a hlouběji do našeho života a vyvolává zájem veřejného zájmu.


1 Polymerázová řetězová reakce (PCR) je metoda molekulární biologie, která umožňuje významně zvýšit nízké koncentrace jednotlivých fragmentů DNA v biologickém materiálu (vzorek). Kromě jednoduché reprodukce DNA kopií (zesílení) PCR umožňuje mnoho dalších manipulací s genetickým materiálem (zavedení mutací, sestřih fragmentů DNA apod.) A je široce používán v biologii a medicíně (například při diagnostice dědičných nebo infekčních onemocnění, , izolace a klonování genů atd.).

2 Proteomika je věda bílkovin a jejich interakce (zejména v lidském těle). Mezi procesy, které zkoumá, patří syntéza bílkovin, jejich modifikace, rozklad a náhrada v těle. Dříve bylo studium proteinů obsahem jedné z oblastí biochemie.

3 Apoptóza – programovaná buněčná smrt,které jsou odlišné v jednobuněčných a mnohobuněčných organizmech: například komprese buněk, kondenzace a fragmentace chromatinu naplňující chromozom, zhutnění buněčných membrán (proto se v průběhu apoptózy obsah buněk nedostává do životního prostředí).

4 Monoklonální protilátky produkují imunitní buňky, které patří do stejného buněčného klonu (tj. Získané z jediné prekurzorové buňky). Mohou být vyráběny prakticky na jakoukoli látku, se kterou se protilátka specificky váže, což jim umožňuje široké využití v biochemii, molekulární biologii a medicíně pro detekci specifické látky nebo její čištění.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: