Die Molekularbiologie ist der Zweig der Biologie, der versucht, die molekularen Grundlagen der biologischen Aktivität innerhalb und zwischen Zellen zu verstehen, einschließlich Synthese, Modifikation, Mechanismen und molekularer Interaktionen. Die Untersuchung der chemischen und physikalischen Struktur biologischer Makromoleküle wird als Molekularbiologie bezeichnet.
Was ist molekulare Biologie?
Molekularbiologie ist das Gebiet der Biologie, das die Zusammensetzung, Struktur und Wechselwirkungen von zellulären Molekülen – wie Nukleinsäuren und Proteinen – untersucht, die die für die Funktion und Aufrechterhaltung der Zelle wesentlichen biologischen Prozesse durchführen.
Die Molekularbiologie geht noch einen Schritt weiter. Es versucht, die Moleküle zu untersuchen, aus denen lebende Organismen bestehen, ähnlich wie Chemiker jede andere Art von Molekülen untersuchen. Zum Beispiel versuchen sie, die chemische Struktur dieser Moleküle und die Art und Weise, wie sich diese Struktur während verschiedener Lebensprozesse wie Reproduktion und Wachstum verändert, herauszufinden. In ihrer Forschung nutzen Molekularbiologen Ideen und Werkzeuge aus vielen verschiedenen Wissenschaften, darunter Chemie, Biologie und Physik.
Warum ist Molekularbiologie wichtig?
Molekularbiologie ist eine Disziplin, die die Prozesse des lebenden Organismus aus molekularer Sicht untersucht, vor allem das Verständnis der Wechselwirkungen und Beziehungen von Zellen, Organellen (Struktur in einer Zelle enthalten) und Moleküle, einschließlich der DNA mit RNA.
Anwendungen der molekularen Biologie
Medizin
En esta rama, la biología molecular ha permitido obtener diagnósticos y resultados de enfermedades genéticas, infecciosas o crónicas (como el cáncer o el alzhéimer) con mayor eficacia.
Agricultura
Ein weiterer Aspekt, in dem die Molekularbiologie nützlich war, ist die Verbesserung von Lebensmitteln wie Kuhmilch oder Hirschfleisch sowie die Pflege und Produktion bestimmter Pflanzen, um sie widerstandsfähiger gegen Klimawandel, Katastrophen oder Krankheiten zu machen.
Die Molekularbiologie umfasst die Struktur und Funktion von genetischem Material, seine Transkription in RNA und die anschließende Translation in Proteine sowie neu entstandene regulatorische Prozesse, wie die Rolle kleiner RNA-Moleküle (z.B. miRNA, siRNA). Die DNA-Sequenzierung hat eine neue Revolution erlebt: Während die zuverlässige Sanger-Methode immer noch im Einsatz ist, haben die Forscher die schnelleren Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation schnell genutzt. Auch die DNA-Amplifikation im Labor ist schneller geworden – aus der PCR ist die schnellere ‚rapid PCR‘ und die quantitative Methode der real-time PCR geworden. DNA und RNA können schnell mit Hilfe der Microarray-Technologie analysiert werden, die ihre Kapazität auf Zehntausende von Proben pro Durchgang erhöht hat.