Biologie moléculaire

Définition

La biologie moléculaire est la discipline de la biologie génétique qui traite de l'ADN (et ARN) au niveau moléculaire, et de la synthèse des protéines chez les organismes vivants. Les mécanismes biologiques sont étudiés, avec leurs interactions (biosynthèse, mutations, évolutions), en fonction des constituants cellulaires impliqués.

Dans le projet du génome humain, la biologie moléculaire est définie comme l'étude de la structure, de la fonction et de la composition de molécules biologiquement importantes.

Les relations de la biologie moléculaire avec les autres sciences :

La biologie moléculaire est complémentaire, comme science, de la génétique (ADN) et de la biochimie (protéines).

Explications

La biologie moléculaire explore la structure et la fonction des macromolécules biologiques, en explorant la structure, la biosynthèse et la fonction de l'ADN et de l'ARN au niveau moléculaire, et en explorant la manière dont elles interagissent les unes avec les autres et avec les protéines. Le domaine de recherche de la biologie moléculaire recoupe de plus en plus d'autres domaines de la biologie et de la chimie, en particulier la génétique (moléculaire) et la biochimie.

La biologie moléculaire explique les interactions entre l'ADN, l'ARN et les protéines ainsi que la régulation de ces interactions. L'étude porte sur les processus de réplication, de transcription, de traduction et de biosynthèse de ces molécules, ainsi que de leurs implications et significations appliquées dans d'autres branches de la biologie telles que la biologie cellulaire, l'histologie, la pathologie, la physiologie, la génétique, l'écologie, l'évolution.

Au sens moderne, la biologie moléculaire vise à expliquer les phénomènes de la vie à partir de ses propriétés macromoléculaires. Deux macromolécules en particulier font l'objet d'une étude :

• acides nucléiques, parmi lesquels l'acide désoxyribonucléique (ADN), composant du gène, sont les plus couramment utilisés.
• protéines, qui sont les agents actifs des organismes vivants.

Le nom de ce sujet était déjà utilisé dans les années 1930, mais ce n'est qu'en 1952 que le physicien et biologiste moléculaire anglais William Astbury a exercé une influence décisive.

La biologie moléculaire ne se limite pas à la biologie humaine, mais s'intéresse à tous les domaines du vivant.

Domaines

Les domaines de travail importants en biologie moléculaire sont la recherche sur l'expression et la régulation géniques à tous les niveaux (épigénétique, transcription, traduction) et l'étude de la fonction des protéines dans la cellule. En particulier, l'interaction entre l'ADN et les protéines de la cellule est au centre des préoccupations. Ceci est destiné à améliorer la compréhension de base des processus dans une cellule.

Les données obtenues peuvent à leur tour être utilisées dans divers autres domaines. Par exemple, avec l'aide de données biologiques moléculaires, il est possible de mieux comprendre les maladies et d'améliorer le mode d'action exact et le développement des médicaments. En outre, l'élucidation de l'information génétique par séquençage de l'ADN et de l'ARN fournit des informations essentielles sur l'évolution des êtres vivants. Dans de nombreux cas, les généalogies du système d'organismes vivants, qui ont été développées à partir d'enregistrements morphologiques et fossiles, sont confirmées ou réfutées par des données de séquence. Le génie génétique permet enfin de modifier le génome des organismes.

Par exemple, chez les bactéries ou les animaux d'élevage, des hormones et d'autres substances propres à l'organisme, mais également d'autres nouveaux médicaments (biotechnologie).

La thérapie génique traite de la correction des anomalies génétiques causant des maladies et utilise des méthodes spéciales pour introduire des séquences géniques correctes (vecteurs) dans l'ADN en remplaçant les sections défectueuses. Dans le domaine de la sélection végétale, le génie génétique est déjà utilisé pour infecter des gènes de résistance aux maladies ou des mécanismes de défense contre les prédateurs ou les plantes concurrentes, de sorte que les substances correspondantes sont notamment formées par les plantes elles-mêmes.

Autres sciences associées

Ce domaine est lié à d'autres domaines de la biologie et de la chimie, notamment le génie génétique et biochimique. La biologie moléculaire concerne principalement la compréhension des interactions des différents systèmes cellulaires, y compris les relations telles que celles entre l'ADN et l'ARN, la synthèse des protéines, le métabolisme et la manière dont toutes ces interactions sont régulées. pour obtenir un fonctionnement correct de la cellule.

La différence entre la chimie organique et la biologie moléculaire ou la chimie biologique réside dans le fait qu'en chimie biologique, les molécules d'ADN ont une histoire et par conséquent, dans leur structure, elles nous racontent leur histoire, le passé dans lequel elles ont été constituées, tout en qu'une molécule organique, créée aujourd'hui, n'est que le témoin de son présent, sans passé ni évolution historique.

Techniques

Les méthodes biologiques moléculaires sont utilisées dans la recherche biologique et médicale moderne, mais ont également trouvé leur place dans la criminalistique et dans de nombreux autres domaines de la vie quotidienne. La biologie moléculaire utilise diverses techniques de génie biochimique, microbiologique, génétique et en génie génétique et combine leurs résultats pour obtenir un contexte plus large.

La gamme de techniques est également courante et va de la technologie in vitro aux tests in vivo, tels que l'amplification en chaîne par polymérase (ACP) ou réaction en chaîne par polymérase (PCR), le clonage, la mutagenèse, les protéines recombinantes, le système de double hybride de levure, la culture cellulaire, etc.

En rapport avec "biologie moléculaire"

• biologie

  

  La biologie est l'étude de la vie et des organismes vivants, des créatures unicellulaires à l'organisme vivant le plus complexe.

• actinobiologie

  

  L'actinobiologie est une discipline de la biologie qui étudie les effets des rayonnements et des radiations sur les êtres vivants, mais aussi...

• agrobiologie

  

  L'agrobiologie est une partie de la biologie orientée et consacrée à l'agriculture. La biologie agricole vise une formation scientifique qui se situe davantage...

• biochimie

  

  La biochimie est la science de la chimie des molécules des êtres vivants qui composent les cellules et les tissus, qui catalysent les réactions chimiques...