23.09.2019

Molekulinė biologija kaip mokslo paskaita Ph.D. Tazabaeva K.A. Molekulinis biologas


Molekulinė biologija išgyveno sparčiai besivystančių savo tyrimo metodų laikotarpį, kuris dabar skiriasi nuo biochemijos. Tai visų pirma apima genų inžinerijos, klonavimo, dirbtinės ekspresijos ir genų išjungimo metodus. Kadangi DNR yra materialus genetinės informacijos nešėjas, molekulinė biologija gerokai priartėjo prie genetikos, o sandūroje susiformavo molekulinė genetika, kuri yra ir genetikos, ir molekulinės biologijos šaka. Lygiai taip pat, kaip molekulinė biologija plačiai naudoja virusus kaip tyrimo priemonę, virusologija savo problemoms spręsti naudoja molekulinės biologijos metodus. Genetinės informacijos analizei naudojamos kompiuterinės technologijos, todėl atsirado naujos molekulinės genetikos sritys, kurios kartais laikomos specialiomis disciplinomis: bioinformatika, genomika ir proteomika.

Vystymosi istorija

Šį esminį atradimą paruošė ilgas virusų ir bakterijų genetikos ir biochemijos tyrimas.

1928 m. Frederickas Griffithas pirmą kartą parodė, kad karščio ekstraktas žudo patogeninių bakterijų gali perduoti patogeniškumą nepavojingoms bakterijoms. Vėliau tiriant bakterijų transformaciją buvo išgrynintas patogeninis agentas, kuris, priešingai nei tikėtasi, pasirodė esąs ne baltymas, o nukleorūgštis. Pati nukleino rūgštis nėra pavojinga, joje yra tik genai, lemiantys mikroorganizmo patogeniškumą ir kitas savybes.

XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje buvo įrodyta, kad bakterijos turi primityvų seksualinį procesą, jos gali keistis ekstrachromosominėmis DNR ir plazmidėmis. Plazmidžių atradimas, taip pat transformacija sudarė plazmidžių technologijos pagrindą, plačiai paplitusią molekulinėje biologijoje. Kitas svarbus metodologijos atradimas buvo bakterinių virusų ir bakteriofagų atradimas XX amžiaus pradžioje. Fagai taip pat gali perkelti genetinę medžiagą iš vienos bakterijos ląstelės į kitą. Bakterijų užkrėtimas fagais lemia bakterijų RNR sudėties pokyčius. Jei be fagų RNR sudėtis yra panaši į bakterinės DNR sudėtį, tai po infekcijos RNR tampa panašesnė į bakteriofago DNR. Taigi buvo nustatyta, kad RNR struktūrą lemia DNR struktūra. Savo ruožtu baltymų sintezės greitis ląstelėse priklauso nuo RNR-baltymų kompleksų kiekio. Taip jis buvo suformuluotas Pagrindinė molekulinės biologijos dogma: DNR ↔ RNR → baltymas.

Tolesnę molekulinės biologijos raidą lydėjo ir jos metodikos tobulinimas, ypač DNR nukleotidų sekos nustatymo metodo išradimas (W. Gilbert ir F. Sanger, Nobelio chemijos premija 1980), ir nauji atradimai. genų sandaros ir funkcionavimo tyrimų srityje (žr. Genetikos istorija). Iki XXI amžiaus pradžios buvo gauta duomenų apie pirminę visų žmogaus DNR struktūrą ir daugybę kitų organizmų, kurie yra svarbiausi medicinai, Žemdirbystė Ir moksliniai tyrimai, dėl ko atsirado kelios naujos biologijos kryptys: genomika, bioinformatika ir kt.

taip pat žr

  • Molekulinė biologija (žurnalas)
  • Transkriptomika
  • Molekulinė paleontologija
  • EMBO – Europos molekulinių biologų organizacija

Literatūra

  • Dainininkas M., Bergas P. Genai ir genomai. - Maskva, 1998 m.
  • Stentas G., Kalindaras R. Molekulinė genetika. - Maskva, 1981 m.
  • Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molekulinis klonavimas. – 1989 m.
  • Patruševas L. I. Genų ekspresija. - M.: Nauka, 2000. - 000 p., iliustr. ISBN 5-02-001890-2

Nuorodos

  • Rusijos mokslų akademijos medžiagos apie molekulinę biologiją

Wikimedia fondas. 2010 m.

  • Ardatovskio rajonas, Nižnij Novgorodo sritis
  • Nižnij Novgorodo srities Arzamas rajonas

Pažiūrėkite, kas yra „molekulinė biologija“ kituose žodynuose:

    MOLEKULINĖ BIOLOGIJA- studijuoja pagrindines savybės ir gyvybės apraiškos molekuliniame lygmenyje. Svarbiausios kryptys M. b. yra ląstelių genetinio aparato struktūrinės ir funkcinės organizacijos bei paveldimos informacijos įgyvendinimo mechanizmo tyrimai... ... Biologinis enciklopedinis žodynas

    MOLEKULINĖ BIOLOGIJA- tyrinėja pagrindines gyvybės savybes ir apraiškas molekuliniu lygmeniu. Išsiaiškina, kaip ir kokiu mastu organizmų augimą ir vystymąsi, paveldimos informacijos saugojimą ir perdavimą, energijos transformaciją gyvose ląstelėse ir kitus reiškinius lemia... Didysis enciklopedinis žodynas

    MOLEKULINĖ BIOLOGIJA Šiuolaikinė enciklopedija

    MOLEKULINĖ BIOLOGIJA- MOLEKULINĖ BIOLOGIJA, biologinis gyvų organizmų molekulių struktūros ir veikimo tyrimas. Pagrindinės studijų sritys apima fizinę ir Cheminės savybės baltymų ir NULEORŪGŠČIŲ, tokių kaip DNR. taip pat žiūrėkite…… Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

    molekulinė biologija– biologijos skyrius, nagrinėjantis pagrindines gyvybės savybes ir apraiškas molekuliniu lygmeniu. Išsiaiškina, kaip ir kokiu mastu vyksta organizmų augimas ir vystymasis, paveldimos informacijos saugojimas ir perdavimas, energijos transformacija gyvose ląstelėse ir... ... Mikrobiologijos žodynas

    molekulinė biologija- - Biotechnologijos temos EN molekulinė biologija ... Techninis vertėjo vadovas

    Molekulinė biologija- MOLEKULINĖ BIOLOGIJA, tyrinėja pagrindines gyvybės savybes ir apraiškas molekuliniu lygmeniu. Išsiaiškina, kaip ir kokiu mastu vyksta organizmų augimas ir vystymasis, paveldimos informacijos saugojimas ir perdavimas, energijos transformacija gyvose ląstelėse ir... ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

    Molekulinė biologija– mokslas, kurio tikslas – suprasti gyvybės reiškinių prigimtį tiriant biologinius objektus ir sistemas lygiu, artėjančiu prie molekulinio lygio, o kai kuriais atvejais ir pasiekiant šią ribą. Galutinis tikslas yra...... Didžioji sovietinė enciklopedija

    MOLEKULINĖ BIOLOGIJA- tiria demono gyvenimo reiškinius makromolekulių (daugiausia baltymų ir nukleino rūgščių) lygiu ląstelių struktūros ah (ribosomos ir kt.), virusuose, taip pat ląstelėse. Paskirtis M. b. šių makromolekulių vaidmens ir veikimo mechanizmo nustatymas remiantis... Chemijos enciklopedija

    molekulinė biologija- tyrinėja pagrindines gyvybės savybes ir apraiškas molekuliniu lygmeniu. Išsiaiškina, kaip ir kokiu mastu vyksta organizmų augimas ir vystymasis, paveldimos informacijos saugojimas ir perdavimas, energijos transformacija gyvose ląstelėse ir kiti reiškiniai... ... enciklopedinis žodynas

Molekulinė biologija

mokslas, kurio tikslas – suprasti gyvybės reiškinių prigimtį tiriant biologinius objektus ir sistemas lygiu, artėjančiu prie molekulinio lygio, o kai kuriais atvejais ir pasiekiant šią ribą. Galutinis tikslas yra išsiaiškinti, kaip ir kokiu mastu būdingos apraiškos gyvybę, pavyzdžiui, paveldimumą, savo rūšies dauginimąsi, baltymų biosintezę, jaudrumą, augimą ir vystymąsi, informacijos saugojimą ir perdavimą, energijos konversiją, mobilumą ir kt., lemia biologiškai svarbių medžiagų molekulių struktūra, savybės ir sąveika. , visų pirma dvi pagrindinės didelės molekulinės masės biopolimerų klasės (žr. „Biopolimerai“) - baltymai ir nukleino rūgštys. Išskirtinis bruožas M. gim. - gyvybės reiškinių ant negyvų objektų arba tų, kuriems būdingos primityviausios gyvybės apraiškos, tyrimas. Tai biologiniai dariniai iš ląstelių lygio ir žemiau: subląsteliniai organeliai, tokie kaip izoliuoti ląstelių branduoliai, mitochondrijos, ribosomos, chromosomos, ląstelių membranos; toliau – sistemos, stovinčios ant gyvosios ir negyvosios gamtos ribos – virusai, tarp jų ir bakteriofagai, ir baigiant svarbiausių gyvosios medžiagos komponentų – nukleorūgščių (Žr. Nukleino rūgštys) ir baltymų (Žr. Baltymai) molekulėmis.

M. b. - nauja gamtos mokslų sritis, glaudžiai susijusi su seniai nusistovėjusiomis tyrimų sritimis, kurias apima biochemija (žr. Biochemija), biofizika (žr. Biofizika) ir bioorganinė chemija (žr. Bioorganinė chemija). Atskyrimas čia įmanomas tik atsižvelgiant į naudojamus metodus ir esminį taikomų metodų pobūdį.

Pagrindą, ant kurio kūrėsi M. b., padėjo tokie mokslai kaip genetika, biochemija, elementariųjų procesų fiziologija ir kt. Pagal savo raidos ištakas M. b. neatskiriamai susijęs su molekuline genetika (žr. Molekulinę genetiką) , kuri ir toliau sudaro svarbią matematikos dalį, nors iš esmės jau tapo savarankiška disciplina. M. b. izoliavimas. iš biochemijos diktuoja šie samprotavimai. Biochemijos uždaviniai daugiausia apsiriboja tam tikrų dalyvavimo nustatymu cheminių medžiagų tam tikroms biologinėms funkcijoms ir procesams bei jų virsmų pobūdžio išaiškinimas; pirmaujanti vertė priklauso informacijai apie reaktyvumą ir pagrindines cheminės struktūros ypatybes, išreikštas įprastais cheminė formulė. Taigi iš esmės dėmesys sutelkiamas į transformacijas, turinčias įtakos pagrindinėms valentinės cheminėms jungtims. Tuo tarpu, kaip pabrėžė L. Paulingas , biologinėse sistemose ir gyvybės apraiškose pagrindinė reikšmė turėtų būti teikiama ne pagrindinėms valentingoms jungtims, veikiančioms vienoje molekulėje, o įvairių tipų ryšiams, lemiantiems tarpmolekulines sąveikas (elektrostatiniams, van der Waals, vandeniliniams ryšiams ir kt.).

Galutinis rezultatas biocheminiai tyrimai gali būti pateikiamos vienos ar kitos cheminių lygčių sistemos pavidalu, dažniausiai visiškai išnaudotos jų atvaizdavimu plokštumoje, t.y. dviem matmenimis. Išskirtinis bruožas M. b. yra jos trimatis. Esmė M. b. mato M. Perutas, aiškinantis biologines funkcijas pagal molekulinę struktūrą. Galima sakyti, kad jei anksčiau, tiriant biologinius objektus, reikėjo atsakyti į klausimą „kas“, t.y., kokios medžiagos yra, ir į klausimą „kur“, kuriuose audiniuose ir organuose, tai M. b. siekia gauti atsakymus į klausimą „kaip“, sužinojęs visos molekulės struktūros vaidmens ir dalyvavimo esmę, ir į klausimus „kodėl“ ir „kam“, viena vertus, išsiaiškinęs, molekulės savybių (vėlgi pirmiausia baltymų ir nukleorūgščių) ir jos atliekamų funkcijų sąsajos ir, kita vertus, tokių atskirų funkcijų vaidmuo bendrame gyvybės apraiškų komplekse.

Įgykite lemiamą vaidmenį tarpusavio susitarimas atomai ir jų grupės bendra struktūra makromolekulės, jų erdviniai ryšiai. Tai taikoma tiek atskiriems komponentams, tiek bendrai molekulės konfigūracijai. Būtent dėl ​​griežtai nustatytos tūrinės struktūros atsiradimo biopolimerų molekulės įgyja tas savybes, dėl kurių jos gali būti materialus biologinių funkcijų pagrindas. Toks požiūrio į gyvų būtybių tyrimą principas yra būdingiausias, tipiškiausias M. b.

Istorinė nuoroda. Didžiulę biologinių problemų tyrimų molekuliniu lygmeniu svarbą numatė I. P. Pavlovas , kurie kalbėjo apie paskutinį gyvybės mokslo etapą – gyvosios molekulės fiziologiją. Pats terminas „M. b." Pirmą kartą buvo vartojama anglų kalba. mokslininkas W. Astbury taikydamas tyrimams, susijusiems su fibrilinių (pluoštinių) baltymų, tokių kaip kolagenas, kraujo fibrinas ar raumenų susitraukiantys baltymai, molekulinės struktūros ir fizinių bei biologinių savybių sąsajų išaiškinimas. Plačiai vartojamas terminas „M. b." plieno nuo šeštojo dešimtmečio pradžios. 20 amžiaus

Atsiradus M. gim. Kaip brandus mokslas, įprasta datuoti 1953 m., kai J. Watsonas ir F. Crickas Kembridže (Didžioji Britanija) atrado trimatę dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) struktūrą. Tai leido kalbėti apie tai, kaip šios struktūros detalės lemia DNR, kaip materialios paveldimos informacijos nešėjos, biologines funkcijas. Iš esmės šis DNR vaidmuo tapo žinomas kiek anksčiau (1944 m.) dėl amerikiečių genetiko O. T. Avery ir jo kolegų darbo (žr. Molekulinė genetika), tačiau nebuvo žinoma, kiek ši funkcija priklauso nuo molekulinės. DNR struktūra. Tai tapo įmanoma tik po to, kai W. L. Bragg (žr. Bragg-Wolff būklę), J. Bernal ir kt. laboratorijose buvo sukurti nauji rentgeno spindulių difrakcinės analizės principai, kurie užtikrino šio metodo panaudojimą detaliam erdvinės struktūros pažinimui. baltymų ir nukleorūgščių makromolekulės.

Molekulinės organizacijos lygiai. 1957 metais J. Kendrew nustatė trimatę Myoglobin a struktūrą , o vėlesniais metais tai padarė M. Perutz hemoglobino a atžvilgiu. Suformuluotos idėjos apie skirtingus makromolekulių erdvinio organizavimo lygius. Pirminė struktūra yra atskirų vienetų (monomerų) seka susidariusios polimero molekulės grandinėje. Baltymų monomerai yra aminorūgštys , nukleino rūgštims – Nukleotidai. Linijinė, siūlą primenanti biopolimero molekulė dėl vandenilinių jungčių turi galimybę tam tikru būdu tilpti erdvėje, pavyzdžiui, baltymų atveju, kaip parodė L. Paulingas, įgyti. spiralės forma. Tai vadinama antrine struktūra. Sakoma, kad tretinė struktūra egzistuoja, kai molekulė su antrinė struktūra, tada vienaip ar kitaip susilanksto, užpildydami trimatę erdvę. Galiausiai, molekulės, turinčios trimatę struktūrą, gali sąveikauti, natūraliai išsidėsčiusios erdvėje viena kitos atžvilgiu ir sudarydamos tai, kas vadinama ketvirtine struktūra; atskiri jo komponentai paprastai vadinami subvienetais.

Ryškiausias pavyzdys, kaip molekulinė trimatė struktūra lemia biologines molekulės funkcijas, yra DNR. Ji turi dvigubos spiralės struktūrą: dvi viena kitai priešingomis kryptimis (antilygiagrečiai) einančios gijos yra susuktos viena aplink kitą, sudarydamos dvigubą spiralę su viena kitą papildančiu pagrindų išdėstymu, t. y. taip, kad priešais tam tikrą vienos grandinės pagrindą yra visada ta pati kitoje grandinėje geriausiai vandenilinių jungčių susidarymą užtikrinanti bazė: adeninas (A) sudaro porą su timinu (T), guaninas (G) su citozinu (C). Ši struktūra sukuria optimalias sąlygas svarbiausioms biologinėms DNR funkcijoms: kiekybiniam paveldimos informacijos dauginimuisi ląstelių dalijimosi procese, išlaikant šio genetinės informacijos srauto kokybinį nekintamumą. Kai ląstelė dalijasi, DNR dvigubos spiralės, kuri tarnauja kaip matrica arba šablonas, grandinės išsivynioja ir ant kiekvienos iš jų, veikiant fermentams, susintetinama nauja papildoma juosta. Dėl to iš vienos motininės DNR molekulės gaunamos dvi visiškai identiškos dukterinės molekulės (žr. Ląstelė, Mitozė).

Taip pat hemoglobino atveju paaiškėjo, kad jo biologinė funkcija – gebėjimas grįžtamai sugerti deguonį plaučiuose ir po to atiduoti jį audiniams – yra glaudžiai susijusi su trimatės hemoglobino struktūros ypatumais ir jo pokyčiais. jam būdingų savybių įgyvendinimo procesas. fiziologinis vaidmuo. Kai O2 jungiasi ir disocijuojasi, atsiranda erdviniai hemoglobino molekulės konformacijos pokyčiai, dėl kurių pasikeičia joje esančių geležies atomų giminingumas deguoniui. Hemoglobino molekulės dydžio pokyčiai, primenantys tūrio pokyčius krūtinė kvėpuojant, hemoglobiną leidžiama vadinti „molekuliniais plaučiais“.

Viena iš svarbiausių gyvų objektų savybių yra jų gebėjimas smulkiai reguliuoti visas gyvybės veiklos apraiškas. Didelis indėlis M. b. V mokslo atradimai turėtų būti laikomas naujo, anksčiau nežinomo reguliavimo mechanizmo, vadinamo allosteriniu efektu, atradimu. Tai slypi medžiagų gebėjime būti mažam molekulinė masė- vadinamasis ligandai – modifikuoja specifines makromolekulių, pirmiausia kataliziškai veikiančių baltymų – biologines funkcijas – fermentus, hemoglobiną, receptorių baltymus, dalyvaujančius biologinių membranų konstravime (Žr. Biologinės membranos), sinapsėje (žr. Sinapsės) ir kt.

Trys biotiniai srautai. Atsižvelgiant į M. idėjas b. gyvybės reiškinių visumą galima laikyti trijų srautų derinio rezultatu: materijos tėkmės, kuri savo išraišką randa medžiagų apykaitos reiškiniuose, t.y asimiliacijos ir disimiliacijos reiškiniuose; energijos srautas, kuris yra visų gyvybės apraiškų varomoji jėga; ir informacijos srautas, persmelkiantis ne tik visą kiekvieno organizmo vystymosi ir egzistavimo procesų įvairovę, bet ir nuolatinę eilės kartų eilę. Būtent informacijos srauto idėja, į gyvojo pasaulio doktriną įtraukta vystantis biologijos mokslui, palieka joje savo specifinį, unikalų pėdsaką.

Svarbiausi molekulinės biologijos pasiekimai. M. b. įtakos greitis, apimtis ir gylis. Pažanga suprantant esmines gyvosios gamtos tyrimo problemas pagrįstai lyginama, pavyzdžiui, su kvantinės teorijos įtaka atominės fizikos raidai. Dvi viduje susijusios sąlygos nulėmė šį revoliucinį poveikį. Viena vertus, lemiamą vaidmenį suvaidino galimybės tyrinėti svarbiausias gyvybės veiklos apraiškas pačiomis paprasčiausiomis sąlygomis atradimas, artėjant prie cheminių ir fizikinių eksperimentų tipo. Kita vertus, dėl šios aplinkybės į biologinių problemų kūrimą sparčiai įsitraukė nemažai tiksliųjų mokslų atstovų – fizikų, chemikų, kristalografų, o vėliau ir matematikų. Visos šios aplinkybės lėmė neįprastai sparčius medicinos mokslo raidos tempus ir vos per du dešimtmečius pasiektų laimėjimų skaičių ir reikšmę. Čia yra toli gražu ne visas šių pasiekimų sąrašas: DNR, visų tipų RNR ir ribosomų biologinės funkcijos struktūros ir mechanizmo atradimas (žr. Ribosomas) , atskleidimas genetinis kodas(Žiūrėkite genetinį kodą) ; atvirkštinės transkripcijos atradimas (žr. Transkripciją) , y., DNR sintezė RNR šablone; tirti kvėpavimo pigmentų veikimo mechanizmus; trimatės struktūros atradimas ir jos funkcinis vaidmuo veikiant fermentams (žr. „Fermentai“) , principu matricos sintezė ir baltymų biosintezės mechanizmai; virusų struktūros (Žr. Virusai) ir jų dauginimosi mechanizmų, pirminės ir iš dalies erdvinės antikūnų struktūros atskleidimas; atskirų genų išskyrimas , cheminė, o po to biologinė (fermentinė) geno, įskaitant žmogaus, sintezė už ląstelės ribų (in vitro); genų perkėlimas iš vieno organizmo į kitą, įskaitant žmogaus ląsteles; greito tempo stenograma cheminė struktūra vis daugiau atskirų baltymų, daugiausia fermentų, taip pat nukleorūgščių; kai kurių didėjančio sudėtingumo biologinių objektų „savaiminio surinkimo“ reiškinių aptikimas, pradedant nuo nukleorūgščių molekulių ir pereinant prie daugiakomponentių fermentų, virusų, ribosomų ir kt.; allosterinių ir kitų pagrindinių biologinių funkcijų ir procesų reguliavimo principų išaiškinimas.

Redukcionizmas ir integracija. M. b. yra paskutinis šios krypties etapas tiriant gyvus objektus, kuris įvardijamas kaip „redukcionizmas“, t. y. noras supaprastinti sudėtingas gyvybės funkcijas iki reiškinių, vykstančių molekulių lygmenyje ir todėl prieinamus tirti fizikos ir fizikos metodais. chemija. Pasiektas M. b. sėkmės rodo šio metodo veiksmingumą. Kartu būtina atsižvelgti į tai, kad natūraliomis sąlygomis ląstelėje, audinyje, organe ir visame organizme susiduriame su vis sudėtingėjančiomis sistemomis. Tokios sistemos formuojamos iš komponentų daugiau žemas lygis natūraliai integruojantis į vientisumą, įgyjant struktūrinę ir funkcinę organizaciją bei naujų savybių. Todėl, kai žinios apie modelius, kuriuos galima atskleisti molekuliniame ir gretimuose lygmenyse, tampa išsamesni, prieš M. b. integracijos mechanizmų supratimo uždavinys iškyla kaip tolesnio gyvenimo reiškinių tyrimo vystymosi linija. Atspirties taškas čia yra tarpmolekulinės sąveikos jėgų – vandenilinių jungčių, van der Waalso, elektrostatinių jėgų ir kt. – tyrimas. Pagal savo visumą ir erdvinį išsidėstymą jie sudaro tai, ką galima pavadinti „integruojančia informacija“. Tai laikytina viena pagrindinių jau minėto informacijos srauto dalių. Rajone M. b. Integracijos pavyzdžiai apima sudėtingų darinių savaiminio susijungimo iš jų mišinio reiškinį komponentai. Tai apima, pavyzdžiui, daugiakomponentinių baltymų susidarymą iš jų subvienetų, virusų susidarymą iš juos sudarančių dalių – baltymų ir nukleino rūgšties, pradinės ribosomų struktūros atkūrimą atskyrus jų baltymų ir nukleorūgščių komponentus ir kt. iš šių reiškinių yra tiesiogiai susijęs su pagrindinių biopolimerų molekulių „atpažinimo“ reiškinių žiniomis. Esmė yra išsiaiškinti, kokie aminorūgščių deriniai - baltymų ar nukleotidų molekulėse - nukleino rūgštyse sąveikauja tarpusavyje atskirų molekulių susiejimo procesuose, sudarydami griežtai specifinės, iš anksto nustatytos sudėties ir struktūros kompleksus. Tai apima sudėtingų baltymų susidarymo iš jų subvienetų procesus; be to, selektyvi sąveika tarp nukleorūgščių molekulių, pavyzdžiui, transportavimo ir matricos (šiuo atveju genetinio kodo atskleidimas žymiai išplėtė mūsų informaciją); galiausiai, tai yra daugelio tipų struktūrų (pavyzdžiui, ribosomų, virusų, chromosomų), kuriose dalyvauja ir baltymai, ir nukleorūgštys, formavimas. Atitinkamų modelių atradimas, „kalbos“, kuria grindžiama ši sąveika, žinojimas yra viena iš svarbiausių matematinės biologijos sričių, kuri vis dar laukia savo vystymosi. Ši sritis laikoma viena esminių visos biosferos problemų.

Molekulinės biologijos problemos. Kartu su nurodytomis svarbiomis užduotimis M. b. ("atpažinimo", savęs surinkimo ir integracijos dėsnių išmanymas) neatidėliotina mokslinių tyrimų kryptis artimiausioje ateityje yra metodų, leidžiančių iššifruoti struktūrą, o vėliau trimatę, erdvinę organizaciją, kūrimas. didelės molekulinės nukleorūgštys. Dabar tai buvo pasiekta atsižvelgiant į bendrus trimatės DNR struktūros kontūrus (dvigubą spiralę), tačiau neturint tikslių žinių apie jos pirminę struktūrą. Sparti vystymosi pažanga analizės metodai leidžia drąsiai tikėtis šių tikslų pasiekimo per ateinančius metus. Čia, be abejo, daugiausia prisideda susijusių mokslų, pirmiausia fizikos ir chemijos, atstovai. Visi svarbiausi metodai, kurių panaudojimas užtikrino molekulinės biologijos atsiradimą ir sėkmę, pasiūlė ir sukūrė fizikai (ultracentrifugavimas, rentgeno difrakcijos analizė, elektroninė mikroskopija, branduolinio magnetinio rezonanso ir kt.). Beveik visi nauji fiziniai eksperimentiniai metodai (pavyzdžiui, kompiuterių naudojimas, sinchrotroninė arba bremsstrahlung spinduliuotė, lazerinė technologija ir kt.) atveria naujas galimybes giluminis tyrimas problemos M. b. Tarp svarbiausių praktinių problemų, į kurias atsakymo tikimasi iš M. b., pirmiausia yra piktybinio augimo molekulinio pagrindo problema, vėliau – būdai užkirsti kelią, o gal ir įveikti paveldimas ligas – „molekulinės ligos“. “ (Žr. Molekulinės ligos ). Didelė svarba turės išaiškinti biologinės katalizės molekulinį pagrindą, t.y., fermentų veikimą. Tarp svarbiausių šiuolaikinės tendencijos M. b. turėtų būti siejamas su noru iššifruoti molekuliniai mechanizmai hormonų veikimas (žr. Hormonai) , toksiškos ir vaistinių medžiagų, taip pat išsiaiškinti tokių ląstelių struktūrų, kaip biologinės membranos, dalyvaujančios medžiagų įsiskverbimo ir transportavimo procesų reguliavime, molekulinės struktūros ir funkcionavimo detales. Tolimesni M. b. įvarčiai. - nervų procesų prigimties, atminties mechanizmų išmanymas (žr. Atmintis) ir kt. Viena iš svarbių besiformuojančių įsiminimo skyrių. - vadinamasis genų inžinerija, kuria siekiama tikslingai valdyti gyvų organizmų genetinį aparatą (Genomą), pradedant mikrobais ir žemesniaisiais (vienaląsčiais) organizmais ir baigiant žmonėmis (pastaruoju atveju pirmiausia siekiant radikalus gydymas paveldimos ligos (žr. Paveldimos ligos) ir genetinių defektų korekcija). Išsamesnės intervencijos į žmogaus genetinį pagrindą gali būti aptariamos tik daugiau ar mažiau tolimoje ateityje, nes tai susidurs su rimtomis techninėmis ir esminėmis kliūtimis. Dėl mikrobų, augalų ir galbūt žemės ūkio produktų. Gyvūnams tokios perspektyvos labai džiugina (pavyzdžiui, gauti kultūrinių augalų veislių, kurios turi aparatą azotui fiksuoti iš oro ir nereikalauja trąšų). Jie pagrįsti jau pasiekta sėkme: genų išskyrimu ir sinteze, genų perkėlimu iš vieno organizmo į kitą, masinių ląstelių kultūrų, kaip ekonomiškai ar mediciniškai svarbių medžiagų gamintojų, naudojimu.

Molekulinės biologijos tyrimų organizavimas. Spartus vystymasis M. b. lėmė atsiradimą didelis skaičius specializuoti tyrimų centrai. Jų skaičius sparčiai auga. Didžiausia: Didžiojoje Britanijoje – Molekulinės biologijos laboratorija Kembridže, Karališkoji institucija Londone; Prancūzijoje - molekulinės biologijos institutai Paryžiuje, Marselyje, Strasbūre, Pasteur institutas; JAV - departamentai M. b. universitetuose ir institutuose Bostone (Harvardo universitetas, Masačusetso technologijos institutas), San Franciske (Berklis), Los Andžele (Kalifornijos technologijos institutas), Niujorke (Rokfelerio universitetas), sveikatos institutuose Bethesdoje ir kt.; Vokietijoje - Max Planck institutai, Getingeno ir Miuncheno universitetai; Švedijoje - Karolinska Institutet Stokholme; VDR - Centrinis molekulinės biologijos institutas Berlyne, institutai Jenoje ir Hale; Vengrijoje – biologinis centras Segede. SSRS pirmasis specializuotas medicinos medicinos institutas. buvo sukurtas Maskvoje 1957 m. SSRS mokslų akademijos sistemoje (žr. ); tada susikūrė: Bio institutas organinė chemija SSRS mokslų akademija Maskvoje, Baltymų institutas Puščino mieste, Atominės energetikos instituto Biologijos skyrius (Maskva), M. b. katedros. Mokslų akademijos Sibiro filialo institutuose Novosibirske, Maskvos valstybinio universiteto Tarpfakultetinėje Bioorganinės chemijos laboratorijoje, Ukrainos TSR mokslų akademijos Molekulinės biologijos ir genetikos sektoriuje (tuometiniame institute) Kijeve; reikšmingas darbas M. b. atliekama Leningrado Makromolekulinių junginių institute, daugelyje TSRS mokslų akademijos ir kitų padalinių katedrų bei laboratorijų.

Kartu su individualiais tyrimų centrais atsirado ir didesnio masto organizacijos. IN Vakarų Europa Atsirado Europos organizacija M. b. (EMBO), kuriame dalyvauja daugiau nei 10 šalių. SSRS Molekulinės biologijos institute 1966 metais buvo įkurta molekulinės biologijos mokslinė taryba, kuri yra šios žinių srities koordinavimo ir organizavimo centras. Jis išleido daugybę monografijų apie svarbiausias matematikos dalis, reguliariai rengia matematikos „žiemos mokyklas“, rengia konferencijas ir simpoziumus. dabartines problemas M. b. Ateityje mokslinės konsultacijos apie M. b. buvo sukurti SSRS medicinos mokslų akademijoje ir daugelyje respublikinių mokslų akademijų. Nuo 1966 metų leidžiamas žurnalas Molecular Biology (6 numeriai per metus).

Palyginti trumpalaikis SSRS išaugo nemaža biomedicinos srities tyrinėtojų grupė; tai vyresnės kartos mokslininkai, iš dalies pakeitę savo interesus iš kitų sričių; didžiąja dalimi tai yra daug jaunų tyrinėtojų. Tarp pirmaujančių mokslininkų, aktyviai dalyvavusių formuojant ir plėtojant M. b. SSRS galima įvardyti tokius kaip A. A. Bajevas, A. N. Belozerskis, A. E. Braunšteinas, Yu. A. Ovčinnikovas, A. S. Spirinas, M. M. Šemjakinas, V. A. Engelhardtas. Nauji M. b. pasiekimai. o molekulinė genetika bus skatinama TSKP CK ir SSRS Ministrų Tarybos nutarimu (1974 m. gegužės mėn.) „Dėl priemonių molekulinės biologijos ir molekulinės genetikos raidai ir jų laimėjimams panaudoti nacionalinėje veikloje paspartinti. ekonomika."

Lit.: Wagner R., Mitchell G., Genetika ir metabolizmas, trans. iš anglų k., M., 1958; Szent-Gyorgy ir A., ​​Bioenergetics, vert. iš anglų k., M., 1960; Anfinsen K., Molekulinis evoliucijos pagrindas, vert. iš anglų k., M., 1962; Stanley W., Valens E., Virusai ir gyvenimo prigimtis, vert. iš anglų k., M., 1963 m. Molekulinė genetika, trans. Su. anglų k., 1 dalis, M., 1964; Volkenshtein M.V., Molekulės ir gyvenimas. Įvadas į molekulinę biofiziką, M., 1965; Gaurowitz F., Chemija ir baltymų funkcijos, trans. iš anglų k., M., 1965; Bresler S.E., Įvadas į molekulinę biologiją, 3 leidimas, M. - L., 1973; Ingram V., Makromolekulių biosintezė, trans. iš anglų k., M., 1966; Engelhardt V. A., Molekulinė biologija, knygoje: Biologijos raida SSRS, M., 1967; Įvadas į molekulinę biologiją, trans. iš anglų k., M., 1967; Watson J., Molekulinė geno biologija, trans. iš anglų k., M., 1967; Finean J., Biologinės ultrastruktūros, vert. iš anglų k., M., 1970; Bendall J., Raumenys, molekulės ir judėjimas, trans. iš anglų k., M., 1970; Ichas M., Biologinis kodas, vert. iš anglų k., M., 1971; Virusų molekulinė biologija, M., 1971; Baltymų biosintezės molekulinis pagrindas, M., 1971; Bernhard S., Fermentų struktūra ir funkcija, trans. iš anglų k., M., 1971; Spirin A. S., Gavrilova L. P., Ribosome, 2nd ed., M., 1971; Frenkel-Konrath H., Virusų chemija ir biologija, trans. iš anglų k., M., 1972; Smith K., Hanewalt F., Molekulinė fotobiologija. Inaktyvavimo ir atkūrimo procesai, trans. iš anglų k., M., 1972; Harris G., Žmogaus biocheminės genetikos pagrindai, trans. iš anglų k., M., 1973 m.

V. A. Engelhardtas.


Didžioji sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Kam? Gimnazistai, studentai.
Ką duoda? Molekulinės biologijos pagrindų išmanymas.
Mokytojai. Rusijos mokslų akademijos Genų biologijos instituto mikroorganizmų molekulinės genetikos laboratorijų vadovas, Rutgerso universiteto (JAV) profesorius, Skolkovo mokslo ir technologijų instituto (SkolTech) profesorius.
Kada? Reikia išsiaiškinti.
Kaina. 9000 rub.
Dalyvavimo sąlygos. Svetainėje turite pateikti paraišką dėl dalyvavimo.

Biologiniai ratai. Maskva Valstijos universitetas juos. M.V. Lomonosovas.

Kam? 9-11 klasės.
Ką duoda? Biologijos žinios, vykdymo įgūdžiai projektavimo darbai, laboratorinio darbo įgūdžiai.
Mokytojai. Maskvos valstybinio universiteto Biologijos fakulteto darbuotojai.
Kada?
Kaina. Reikia išsiaiškinti.
Dalyvavimo sąlygos. Reikia išsiaiškinti.

1543 Maskvos gimnazijos biologinis skyrius pietvakariuose.

Kam? 7-10 klasių.
Ką duoda? Išsamios biologijos žinios.
Mokytojai. Maskvos valstybinio universiteto darbuotojai, gimnazijos absolventai.
Kada? Galima sekti įdarbinimo pradžios datas.
Privalomi reikalavimai. Turite išlaikyti stojamuosius testus.
Kaina. Nemokamas (yra savanoriškas įnašas).
Dalyvavimo sąlygos. Priėmimas į gimnaziją dieniniam ugdymui.

Mokykla „Chem*Bio*Plus“. Rusijos nacionalinis tyrimas medicinos universitetas pavadintas N.I. Pirogovas.

Kam? 10–11 klasės.
Ką duoda? Biologijos, chemijos žinios.
Kada?Įdarbinimas – kasmet, rugsėjo mėn.
Privalomi reikalavimai. Įdarbinimas pagal testų rezultatus.
Kaina. 10 000 - 75 000 rub. (yra bandomoji pamoka).

Akademija. „PostScience“.

Kam? Mokiniai, studentai.
Ką duoda?

  • dalelių fizikos, chemijos, medicinos, matematikos, neurofiziologijos, genetikos, sociologijos, informatikos srities žinios;
  • žinios apie tai, kaip mokslo raida taikomas realiame gyvenime.

Mokytojai. Aukštos kvalifikacijos specialistai, mokslininkai.
Kada? Galima sekti įdarbinimo datas Susisiekus su Ir Facebook.
Kaina. 9000 rub.
Dalyvavimo sąlygos. Būtina sekti norimą kursą. Registruokitės į kursus, apmokėkite už mokymus.

Petrozavodskas

Petrozavodsko valstybinio universiteto STEM centras.

Kam? 1–11 klasės.
Ką duoda? Projektavimo ir tiriamosios veiklos įgūdžiai programavimo, biologijos, chemijos, fizikos srityse.
Kada? Galima sekti įdarbinimo pradžios datas.
Kaina. Reikia išsiaiškinti.
Dalyvavimo sąlygos. Petrozavodsko mokyklų mokiniai.

Petrozavodsko valstybinio universiteto atvirojo universiteto licėjus.

Kam? 10 klasė.
Ką duoda?

  • techninė kryptis (fizika, matematika, informatika, rusų kalba);
  • medicinos ir biologijos (chemija, biologija, rusų kalba).

Kada? Galima sekti įdarbinimo pradžios datas.
Kaina. Reikia išsiaiškinti.
Dalyvavimo sąlygos. Rusijos Federacijos pilietybė, prašymas, mokesčiai už mokslą.

Meistriškumo kursai

„Ląstelės sandara ir funkcijos“ – pamoka muziejuje.

Kam? 14-16 metų amžiaus.
Ką duoda?

  • praktiniai biologijos įgūdžiai;
  • darbo su mikroskopu įgūdžiai;
  • eksperimentavimo įgūdis.

Kada? Reikia išsiaiškinti.
Kaina. Reikia išsiaiškinti.
Trukmė. 90 minučių.
Specialios lankymo sąlygos. Paskutinis mėnesio antradienis yra sanitarinė diena.
Kaip užsiregistruoti? Palikite prašymą svetainėje.

„Pasaulis po mikroskopu“.

Kam? 6-16 metų amžiaus.
Ką duoda? Mikroorganizmų, ląstelių sandaros stebėjimas mikroskopu.
Kada? Reikia išsiaiškinti.
Kaina. 200 rub.
Trukmė. 1 valandą.
Specialios lankymo sąlygos. Grupiniai užsiėmimai (lankytojams nuo 6 metų) vyksta savaitgaliais ir dienomis mokyklines atostogos Suplanuota.
Kaip užsiregistruoti? Palikite prašymą svetainėje.

Chemijos pamoka „Nuostabiausia medžiaga žemėje“.

Kam? 14-16 metų amžiaus.
Ką duoda?

  • žinios apie vandens savybes;
  • įgūdžiai atlikti laboratorinius eksperimentus.

Kada? Reikia išsiaiškinti.
Kaina. 16 000 rub. dvigubai grupei po 15 žmonių.
Trukmė. 90 minučių.

Stovyklai

Maskvos sritis

Chemijos stovykla „Dramblys ir žirafa“.

Kam? 9-11 klasės.
Kada? Kasmet.
Ką duoda?

  • chemijos žinios;
  • darbo su reagentais įgūdžiai.

Pastaba: mokymosi programas keisti kiekvieną pamainą, todėl jų turinį būtina išsiaiškinti su organizatoriais.
Mokytojai. Aukštos kvalifikacijos įvairių specializacijų gydytojai, profesionalūs biologai, mokslininkai.
Kaina. 32 000 rublių.
Dalyvavimo sąlygos. Svetainėje turite pateikti paraišką.

Edukacinis centras „Sirius“. Kryptis „Mokslas“. Keičiasi „Chemija“, „Biologija“.

Kam? 10-17 metų amžiaus.
Ką duoda? Išsamus specializuotų dalykų išmanymas, akiračio plėtimas ir asmeninis tobulėjimas.
Mokytojai. Mokslininkai, pirmaujančių universitetų, fizikos, matematikos ir chemijos bei biologijos mokyklų mokytojai, nacionalinių ir regioninių matematikos, fizikos, chemijos ir biologijos komandų treneriai.
Kada? Kasmet. Galima sekti įdarbinimo datas.
Privalomi reikalavimai. Gilios specializuotų dalykų žinios, visos Rusijos ir tarptautinių olimpiadų lygis.
Kaina. Nemokamai.
Dalyvavimo sąlygos. Pateikite paraišką svetainėje. Galimas konkurencinis pasirinkimas. Išsamią informaciją reikia patikrinti su organizatoriais arba sekti svetainėje.

Universitetai

Maskvos valstybinis universitetas pavadintas. M.V. Lomonosovas.

Biologijos katedra.
Sukūrimo metai: 1930.
Ką duoda?
Kvalifikacija:

Rusijos nacionalinis mokslinių tyrimų medicinos universitetas, pavadintas N. I. Pirogovas.

Biochemijos ir molekulinės biologijos katedra.
Sukūrimo metai: 1963.
Ką duoda? Rengia kvalifikuotus specialistus.
Kvalifikacija: specialistas, mokymo laikotarpis - 6 metai.

Novosibirskas

Novosibirsko valstybinis universitetas.

Gamtos mokslų fakultetas. Biologinis skyrius. Molekulinės biologijos katedra.
Sukūrimo metai: 1959.
Ką duoda? Rengia kvalifikuotus specialistus.
Kvalifikacija: Bakalauras, studijų trukmė - 4 metai, magistras - 2 metai.

Internetiniai kursai

Rusiškai

„Tikra matematika“. Elektroninė mokykla „Znanika“.

Kam? 5–9 klasės.
Ką duoda? Pažangios matematikos žinios.
Kada? Bet kada.
Mokytojai. Fizinių ir matematikos mokslų, pedagogikos mokslų kandidatai, pirmaujančių šalies universitetų docentai, profesoriai ir dėstytojai.
Dalyvavimo sąlygos. Būtina registracija.

Virtuali chemijos laboratorija. Mari valstybinis technikos universitetas.

Kam? 8–11 klasės.
Ką duoda? Patirtis dirbant chemijos laboratorijoje ir atliekant eksperimentus realiu laiku.
Kaina. 3500–9000 rub.
Dalyvavimo sąlygos. Patikra.

Markas Zentrumas. Tarptautinis internetinis švietimo centras.

Kam? Nuo 11 metų.
Ką duoda? Biologijos, chemijos, matematikos, užsienio kalbų mokymo programos.
Kada? Individualios pamokos derinamos su mokytoju. Grupiniai užsiėmimai vyksta pagal grafiką.
Mokytojai. Kalbininkai, praktikuojantys specializuotų dalykų mokytojai.
Kaina. Bandomoji pamoka – nemokama. Individualios pamokos: viena pamoka - 450–1200 rublių, priklausomai nuo pamokų skaičiaus (mažiausiai penkios) ir pamokos trukmės. Grupinės pamokos: viena pamoka - 280–640 rub.
Užsiėmimų kaina užsienio kalba. Bandomoji pamoka su gimtąja kalba- Mokama: 10 eurų. Vienos pamokos kaina: 15–35 eurai, priklausomai nuo pamokos trukmės.
Trukmė. Priklauso nuo užsiėmimų formos. Individuali pamoka- 45–90 min., grupinė pamoka - 90 min., webinaras - 120 min. Pirmoji bandomoji pamoka trunka 30–40 min.
Dalyvavimo sąlygos. Užpildykite paraiškos formą bandomajai pamokai.
Specialios sąlygos. Reikalingą medžiagą ir vadovėlius mokytojas atsiunčia elektronine forma (galima įsigyti mokomoji medžiaga spausdinta forma).

Įjungta Anglų kalba

Paskaita. Staigmenos ir atradimai katalizėje.

Kam? Mokiniai, studentai.
Ką duoda?Žinios apie naujausi pasiekimai katalizės srityje.
Mokytojai. Erick M. Carreira, Ciuricho universiteto organinės chemijos profesorius.
Kada? Bet kada.
Kaina. Nemokamai.

Virtuali chemija anglų kalba. Galima sukonfigūruoti rusų kalbą.

Kam? Mokiniai.
Ką duoda? Patirtis dirbant laboratorijoje su šimtais reagentų realiu laiku.
Kada? Bet kada.
Kaina. Nemokamai.

Detektyvinė cheminė virtuali laboratorija. Ištirkite nusikaltimą naudodami chemijos žinias.

Kam? Mokiniai, studentai.
Ką duoda? Gebėjimas žaismingu būdu pritaikyti chemijos žinias.
Kada? Bet kada.
Užduočių trukmė. 40-50 minučių.
Kaina. Nemokamai.
Dalyvavimo sąlygos. Atsisiųsti programą į savo kompiuterį.

1. Nukleino rūgščių tyrimo istorija. Molekulinės biologijos metodai…………………3

2. Nukleino rūgščių sandara. Nukleoproteinai………………………………………………………..6

Darbas Nr.1. Nukleoproteinų hidrolizė……………………………………………………..8

Darbas Nr.2. Dezoksiribonukleoproteinų (DNP) išskyrimas iš audinių…………………10

3. Nukleotidų sintezė. Nukleotidų pasiskirstymas organizme…………………………….11

4. DNR ir RNR struktūra ir funkcijos. Testo klausimai………………………………13

5. Nukleino rūgščių kiekybinis nustatymas……………………………………14

Darbas Nr.3. Nukleino rūgščių kiekybinis nustatymas kraujyje………………..-

Darbas Nr.4. Spektrofotometrinis visumos nustatymas

Darbas Nr.5. Kiekybinis DNR nustatymas kolorimetriniu metodu…………16

Darbas Nr.6. Kiekybinis RNR nustatymas kolorimetriniu metodu………….17

Testo klausimai…………………………………………………………………………………….18

6. Genomo sandara. Genų ekspresija. Testo klausimai………………………………19

Literatūra…………………………………………………………………………………………20

Nukleino rūgščių tyrimo istorija. Molekulinės biologijos metodai.

1. Molekulinė biologija kaip mokslas. Atsiradimas.

2. Molekulinės biologijos problemos.

3. Fundamentalūs molekulinės biologijos atradimai. Pagrindinis postulatas.

4. Molekulinės biologijos ryšys su kitais mokslais.

5. Naujų mokslų – genomikos ir proteomikos – atsiradimas. Genų bankų kūrimas.

6. Molekulinės biologijos metodai: - mikroskopija;

Rentgeno spindulių difrakcijos analizė;

Radioaktyviųjų izotopų naudojimas;

Ultracentrifugavimas;

Chromatografija;

Elektroforezė;

Izoelektrinis fokusavimas;

Ląstelių kultūros metodas;

Sistemos be ląstelių;

Monokloniniai antikūnai ir kt.

____________________________

„Molekulinė biologija tiria ryšį tarp biologinių makromolekulių struktūros ir pagrindinės ląstelių komponentai su savo funkcija, taip pat pagrindiniais ląstelės savireguliacijos principais ir mechanizmais, kurie tarpininkauja visų ląstelėje vykstančių procesų, sudarančių gyvybės esmę, nuoseklumui ir vienybei“ – J. Watson, 1968 m.

Užduotys molekulinė biologija:

    genomų struktūros iššifravimas;

    genų bankų kūrimas;

    genomo pirštų atspaudų ėmimas;

    evoliucijos, diferenciacijos, biologinės įvairovės, vystymosi ir senėjimo, kancerogenezės, imuniteto ir kt. molekulinio pagrindo tyrimas;

    genetinių ligų ir virusinių ligų diagnostikos ir gydymo metodų kūrimas;

    naujų biotechnologijų gamybai kūrimas maisto produktai ir įvairių biologiškai aktyvių junginių (hormonų, antihormonų, atpalaiduojančių faktorių, energijos nešėjų ir kt.)

Etapai:

1) F. Miesher pirmą kartą išskyrė DNR (1869); A.N. Belozerskis

iš augalų išskirta DNR.

2) XX amžiaus 50-ieji - buvo gauti duomenys apie elementarią baltymų ir nukleorūgščių struktūrą.

3) 60–70 m. XX amžius – atskleidžiama genetinės informacijos perdavimo ir įgyvendinimo prigimtis ir pagrindiniai būdai. Suformuluotas pagrindinis postulatas.

4) 70–80 m. 20 amžius - splaisingo mechanizmų tyrinėjimai, RNR fermentų ir autosplicingo atradimas, genetinės rekombinacijos mechanizmų tyrinėjimai, prasideda aukštesniųjų organizmų genomų struktūros iššifravimo darbai, atsiranda baltymų inžinerija; genų bankų organizavimas.

5) 90-ieji 20 amžius – 21 amžiaus pradžia – bioinformatikos raida; įvairių organizmų DNR nukleotidų sekų nustatymas (sekvenavimas): 1995 m. – sekvenuotas pirmasis bakterijų genomas, 1997 m. – mielių genomas, 1998 m. – nematodo genomas, 2000 m. – Drosophila genomas, 2001 m. – beveik visas žmogaus genomas.

60-ųjų viduryje. XX amžiuje pagaliau susiformavo pagrindinis molekulinės genetikos postulatas, suformulavęs pagrindinį genetinės informacijos įgyvendinimo ląstelėje kelią: DNR → RNR → baltymas