ماذا تعرف عن البيولوجيا الجزيئية؟

ما هي البيولوجيا الجزيئية؟

تُعرف البيولوجيا الجزيئية (بالإنجليزية: Molecular biology) أيضًا باسم علم الأحياء الجزيئي، ويمكن تعريفها بأنها فرع علم الأحياء الذي يهتم بدراسة الجزيئات الكبيرة الموجودة في الكائنات الحية المختلفة مثل الأحماض النووية والبروتينات التي تنفذ العمليات البيولوجية الضرورية لوظائف الخلايا وصيانتها، وكل ما يتعلق بهذه الجزيئات، مثل الطبيعة الجزيئية للجين وآليات تكرار الجينات والطفرات الوراثية التي تحدث فيها وغيرها، بالإضافة إلى دراسة الهياكل والعمليات الكيميائية للظواهر البيولوجية المختلفة.^[١][٢][٣]

يركز مجال البيولوجيا الجزيئية بشكل خاص على الأحماض النووية، مثل الحمض النووي DNA والحمض النووي RNA، بالإضافة إلى دراسة البروتينات، وكيفية تفاعل هذه الجزيئات وسلوكها داخل الخلايا الحية بأنواعها المختلفة، وتجدر الإشارة إلى أن البيولوجيا الجزيئية ظهرت في الثلاثينيات من القرن الماضي، بعد أن تطورت وانبثقت من المجالات ذات الصلة مثل الكيمياء الحيوية، وعلم الوراثة، والفيزياء الحيوية، ولا تزال اليوم مرتبطةً ارتباطًا وثيقًا بهذه المجالات.^[٤]

على الرغم من وجود أنواع عديدة من الجزيئات البيولوجية في أجسام الكائنات الحية جميعها، فإن معظم علماء الأحياء الجزيئية يركزون على دراسة الجينات والبروتينات، وذلك لأن البروتينات تؤدي مجموعة كبيرة ومتنوعة من الوظائف داخل الخلايا الحية، أما الجينات فهي تحتوي على المعلومات المطلوبة لصنع المزيد من هذه البروتينات الضرورية.^[٣]

ما هي أهم التقنيات المستخدمة في البيولوجيا الجزيئية؟

تم تطوير تقنيات مختلفة بهدف استخدامها في البيولوجيا الجزيئية، على الرغم من أن الباحثين في هذا المجال قد يستخدمون أيضًا طرقًا وتقنيات أصلية موجودة مسبقًا، ويتم استخدامها في علم الوراثة وغيرها من المجالات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بها.^[٤]

بما أن البيولوجيا الجزيئية تسعى إلى فهم البنية ثلاثية الأبعاد للجزيئات البيولوجية الكبيرة، فإن علماءها يعتمدون على تقنيات تفيد في هذا المجال، مثل حيود الأشعة السينية والفحص المجهري الإلكتروني، كما تسعى البيولوجيا إلى الجزيئية إلى فهم الأساس الجزيئي للعمليات الجينية المختلفة؛ ولذلك يرسم علماء الأحياء الجزيئية موقع الجينات على كروموسومات معينة، ويستخدمون الهندسة الوراثية وتقنية الحمض النووي المؤتلف لعزل جينات معينة وتسلسلها وتعديلها، ويمكن أن يستخدم العلماء أيضًا تقنيات مثل تفاعل البلمرة المتسلسل، ولطخة ويسترن، وتحليل المصفوفات الدقيقة، وغيرها.^[٤]

من الجدير بالذكر هنا أن البيولوجيا الجزيئية ظلت علمًا خالصًا مع القليل من التطبيقات العملية حتى سبعينيات القرن الماضي، وذلك عندما تم اكتشاف أنواع معينة من الإنزيمات التي يمكنها قطع وإعادة تجميع أجزاء من الحمض النووي في كروموسومات بعض البكتيريا، وقد أصبحت تقنية الحمض النووي المؤتلف الناتجة واحدة من أكثر فروع البيولوجيا الجزيئية نشاطًا؛ لأنها تسمح بمعالجة التسلسلات الجينية التي تحدد السمات الأساسية للكائنات الحية المختلفة.^[٤]