.
При упоминании в разговоре слова "лаборатория" рядовой обыватель (не специалист) сразу представляет себе ряд образов, навеянных кинематографом и беллетристикой, которые объединяет одна деталь: очень запутанная система пробирок, колб, реторт, соединенных между собой, в которых кипят и булькают разноцветные растворы. При упоминании "лаборатория молекулярной биологии" - к вышеописанному добавляется небольшая, но яркая черта: в одной из колб (или реторт) сидит задумчивый клон и печальными глазами смотрит на окружающий мир.
Что касается колб и другой химической посуды, то она, действительно, необходима для работы молекулярных биологов, а все остальное относится к разряду фантастики.
На мой взгляд, описание современной лаборатории молекулярной биологии лучше всего проводить в сильно обобщенном виде, дабы не утруждать вас, уважаемый читатель, излишними подробностями. Кроме того, хотелось бы сразу обратить ваше внимание, что речь пойдет об обыкновенной отечественной лаборатории, где наряду с самым современным оборудованием соседствуют агрегаты 20-30 летней давности.
Практически любую научно-исследовательскую работу предваряет этап сбора информации об объекте и планирование эксперимента. Для этого молекулярному биологу требуется компьютер, желательно подключенный к Интернет, и специальное программное обеспечение. В Интернет существует множество специализированных сайтов для молекулярных биологов: электронные версии журналов по молекулярной биологии и смежным специальностям; электронные базы данных о последовательностях белков и нуклеиновых кислот; сайты компаний, торгующих оборудованием и реактивами для лабораторных исследований; сайты научных коллективов и т.д. Кроме того, существуют сайты, подобные нашему, на которых студенты и молодые ученые имеют возможность получить полезную информацию и пообщаться друг с другом. Как уже говорилось выше, молекулярному биологу требуется специальное программное обеспечение: начиная с достаточно простых программ, например, позволяющих находить определенные участки ДНК в последовательности изучаемого гена и заканчивая чрезвычайно сложными программами, требующими мощных компьютеров, позволяющими моделировать пространственную (трехмерную) структуру белков.
Помимо информационно-вычислительных функций, компьютер в лаборатории молекулярной биологии также, достаточно часто, несет функцию посредника между прибором и исследователем. Так, например, некоторые приборы не имеют внешнего интерфейса (или имеют его в сильно упрощенном варианте) и для управления ими используется компьютер. К таким приборам относятся хроматографы
для Высоко Эффективной Жидкостной Хроматографии (ВЭЖХ), некоторые модели спектрофотометров
, амплификаторов
и синтезаторов олигонуклеотидов
.
|
|
спектрофотометр
|
планшетный фотометр
|
Каждая лаборатория молекулярной биологии имеет достаточно узкую специализацию, которая определяется как методами исследований, так и объектами исследований. Некоторые лаборатории занимаются получением белков различного назначения (в том числе и биомедицинского) в бактериальных системах. Бактерии удобны для исследователей тем, что достаточно быстро размножаются (например, у кишечной палочки - Escherichia coli
деление происходит раз в 20 минут) и просты в манипулировании. Существуют лаборатории, которые занимаются исследованием механизмов действия ферментов. Изучение механизмов действия ферментов, а также их свойств позволяет исследователям получить в свое распоряжения высокоточные инструменты для проведения манипуляций как с белками, так и с ДНК и создавать эффективные лекарственные препараты. В случае ДНК, уже многие годы, известны различные классы ферментов, которые позволяют "разрезать", "сшивать", модифицировать и проводить ряд других, более специфических операций с фрагментами ДНК.
В зависимости от методов исследования лаборатория молекулярной биологии комплектуется соответствующими приборами. Практически в каждой лаборатории работают с микроорганизмами, для нормального роста которых требуется поддержание определенной температуры. Это осуществляется специальными приборами - термостатами, которые поддерживают заданную температуру с точностью ± 0.5 градуса. Временное хранение микроорганизмов осуществляют в обыкновенных бытовых холодильниках, длительное - в специальных морозильных камерах, поддерживающих температуру от -20 до -80 о
С.
Приборы, наиболее часто встречающиеся в лабораториях молекулярной биологии - амплификатор
, центрифуги, аппараты для вертикального и горизонтального электрофореза
белков и нуклеиновых кислот и системы детекции. В зависимости от специализации лаборатории в парке оборудования могут присутствовать и другие, менее распространенные приборы.
|
|
|
камера для вертикального электрофореза белков
|
автоматические пипетки
|
центрифуга
|
- изучение влияния на процесс метаболизма отдельных его биохимических компонентов.
- изучение структурно-функциональных отношений в белках.
- получение модифицированных белков генно-инженерным способом.
- изучение взаимодействия неспецифических лигандов с рецепторами.
Каждым из перечисленных выше направлений занимаются десятки лабораторий по всему миру.
В заключении, хотелось бы обратить ваше внимание на то, что рассказывать о перспективных научных разработках в общем виде очень сложно, особенно делая скидку на то, что для неспециалиста надо подробно объяснять не только специальные (профессиональные) термины, но и суть многих явлений и процессов. Именно поэтому я очень прошу вас, уважаемый читатель, обсудить эту статью на форуме. Возможно, при последующей редакции, это позволит сделать ее более интересной.
Другие работы по теме:
Дарвинизм
материалистическая теория эволюции органического мира, основанная на воззрениях Ч. Дарвина. Дарвинизм доказал реальность эволюции и убедительно объяснил механизм эволюционного процесса. Созданию дарвинизма предшествовали концепции ряда учёных, провозглашавших изменяемость видов (трансформизм), но не сумевших вскрыть причины и механизмы эволюции.
Что такое молекулярная кулинария?
Начало молекулярной кулинарии было положено в 1969 году, когда венгр Николас Курти сделал доклад «Физик на кухне» для научного сообщества Великобритании. Заговорили об этом серьезно гораздо позже – в начале 90-х.
Жак Бенвениста и торжество гомеопатии
Автор гипотезы «памяти воды», французский иммунолог доктор Жак Бенвениста (Jacques Benveniste, 1935–2004) в 1988 году опубликовал взорвавшую научный мир статью, в которой привел свидетельства, подтверждающие гомеопатическую концепцию.
Определение иммуноглобулинов в крови
Концентрацию иммуноглобулинов обычно определяют нефелометрически или турбидиметрически. Однако эти методы недостаточно чувствительны для контроля продукции и секреции иммуноглобулинов В-клетками.
Сертификация: испытательная лаборатория
Испытания и измерения при осуществлении обязательной сертификации продукции проводятся аккредитованными на компетентность и независимость испытательными лабораториями в пределах своей области аккредитации.
Биополитика 2
Введение 1 Современная биополитика 2 Устаревшее значение Список литературы Введение Биополитика (англ. biopolitics) — это совокупность приложений наук о жизни (биологии в целом, генетики, экологии, эволюционной теории и др.) в политической сфере. Появление термина отражает возросшее социальное, экономическое и политическое значение наук о жизни, включая биологию[1].
Драгилев, Борис Борисович
План Введение 1 Биография 1.1 Работы на курсе 2 Театральные работы 2.1 Молодёжный Театр на Фонтанке 2.2 Роли репертуара в других театрах и антреприза 2.2.1 Театр Дождей
Концепции современного естествознания
1. Какие научные открытия в биологии вывели ее на лидирующее место в современном естествознании? Поясните, в чем суть противоречия, связанного с сопоставлением второго начала термодинамики и теории естественного отбора, и как это противоречие снимается.
Молекулярная масса белков
Белки относятся к высокомолекулярным соединениям, в состав которых входят сотни и даже тысячи аминокислотных остатков, объединенных в макромолекулярную структуру.
ДНК
Молекула ДНК имеет форму двойной спирали, и ее воспроизведение основано на том, что каждая цепь двойной спирали служит матрицей для сборки новых молекул.
Биохимия
Биохимические концепции находят применение в медицине, пищевой, фармацевтической и микробиологической промышленности, сельском хозяйстве, а также в перерабатывающей промышленности.
Выдающиеся биологи России
Text Graphics Советский биолог, генетик, основоположник современного учения о биологических основах селекции и учения о центрах происхождения культурных растений. Установил древние очаги формообразования культурных растений на территории стран Средиземноморья, Северной Африки, Северной и Южной Америки, собрал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений.
Фрэнсис Харри Комптон Крик
(8 июня 1916 г. –29 июля 2004 г.) Английский специалист в области молекулярной биологии Фрэнсис Харри Комптон Крик родился в Нортхемптоне и был старшим из двух сыновей Харри Комптона Крика, зажиточного обувного фабриканта, и Анны Элизабет (Вилкинс) Крик. Проведя свое детство в Нортхемптоне, он посещал среднюю классическую школу.
Сохранение биологического разнообразия
Сохранение биологического разнообразия центральная задача биологии сохранения живой природы. По определению, данному Всемирным фондом дикой природы (1989),
Ботанический сад 2
Ботанический сад Структура Главном ботаническом саду 13 научных отделов и лабораторий и один филиал, а также 1 группа. Структурные научные подразделения
Биология 2
Биоло́гия — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.
Развития биологии
Биология как наука Термин биология (от греч. биос - жизнь, логос - наука) введен в начале в 1802 независимо Ж.-Б. Ламарком и Г. Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. С этого момента можно говорить о биологии как о комплексной науке, хотя ее история восходит к глубокой древности.
Структурные уровни живого 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Филиал ГОУ ВПО - ВСЕРОССИЙСКОГО ЗАОЧНОГО ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА в г. Архангельске
ДНК и РНК
Изучение живых клеток и их составных частей. Достижение молекулярной биологии - расшифровка генетического кода и выяснение механизма использования клеткой информации. Генетические механизмы и эволюция. Каталитическая РНК.
Специфика и взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культуры
2. Макромир: Концепции классического естествознания. 2 Микро-, макро- и мегамиры. В настоящее время изучение естественной науки сконцентрировано на трех главных фронтах: 1) изучение очень большого - (занимается астрономия, астрономы наблюдаютвсе более отдаленные объекты и пытаются составить представление о том, как выглядит населяемый нами мир в макрокосмосе); 2) изучение очень малого - (представляет собой мир атомов.
Естествознание - фундаментальная наука
Ознакомление с содержанием, целью (поиск путей практического использования природных ресурсов), предметом и объектом исследования (различные виды материи), историей развития и современными концепциями естествознания как совокупности наук о природе.
Законы наследственности
В 1865 году были опубликованы результаты работ по гибридизации сортов гороха, где были открыты важнейшие законы наследственности. Автор этих работ - чешский исследователь Грегор Мендель.
История Биологии
Якутская Городская Национальная Гимназия Сообщение на тему: История Биологии Выполнил: Ученик 10 «б» класса ЯГНГ Борисов Борис Проверила: Якутск, 2011
Биология
Биология — наука о живой природе. Ее название произошло от греческих слов «биос» — жизнь и «логос» — наука.
Белки
Белки — это цепочки аминокислот, выполняющие множество функций, важнейшая из которых — ферментативная, то есть регуляция химических реакций в живых организмах.
Генетический код
Три пары оснований молекулы ДНК кодируют одну аминокислоту в белке.
Фрэнсис Крик
Английский биофизик, удостоенный в 1962 Нобелевской премии по физиологии и медицине (совместно с Дж.Уотсоном и М.Уилкинсом) за открытие молекулярной структуры ДНК.
Авогадро Амедео
В начале своей научной деятельности Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черрето изучал электрические явления: объяснял поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле, в частности поляризацию диэлектриков.