Molekulyar biologiya — fan, akademik yo‘nalish hamda biologiyaning bir bo‘limi bo‘lib, tirik organizmlardagi biologik jarayonlarda ishtirok etuvchi molekulalar va makromolekulyar tizimlarning tuzilishi hamda o‘zaro ta’sirini, shuningdek, irsiyat va oqsil sintezining molekulyar asoslarini o‘rganadi.
Molekulyar biologiya biokimyodan farqli o‘laroq, asosan genetik axborotni saqlash, uzatish va ro‘yobga chiqarish mexanizmlarini hamda murakkab yuqori molekulali birikmalarning tuzilishi va vazifalarini o‘rganadi. Bunday birikmalar hujayraning tarkibiy qismlaridir: jumladan, muntazam takrorlanuvchi tuzilishga ega bo‘lmagan biopolimerlar (oqsillar va nuklein kislotalari).
Yondosh fanlar
Molekulyar biologiya dastlab biokimyoning nuklein kislotalarni o‘rganuvchi tarmog‘i sifatida shakllandi. Keyinchalik u o‘ziga xos tadqiqot usullarini jadal rivojlantirdi va shu jihati bilan biokimyodan ajralib turadigan bo‘ldi. Bunday usullarga, jumladan, gen muhandisligi, klonlash, sun’iy ekspressiya va genlarni nokaut qilish kiradi. DNK genetik axborotning moddiy tashuvchisi bo‘lgani bois molekulyar biologiya genetika bilan sezilarli darajada yaqinlashdi va bu fanlar tutashgan joyda molekulyar genetika paydo bo‘ldi. Bu yo‘nalish ayni paytda genetikaning ham, molekulyar biologiyaning ham bo‘limidir. Molekulyar biologiya viruslardan tadqiqot vositasi sifatida keng foydalanganidek, virusologiyada ham o‘z vazifalarini hal qilish uchun molekulyar biologiya usullari qo‘llanadi. Genetik axborotni tahlil qilishda hisoblash texnikasidan foydalaniladi. Shu tufayli molekulyar genetikaning ba’zan alohida fanlar deb qaraladigan yangi yo‘nalishlari yuzaga keldi: bioinformatika, genomika va proteomika. Boshqa tomondan, DNK oqsillar haqidagi genetik axborotning moddiy tashuvchisi bo‘lgani sababli, molekulyar biologiya alohida oqsillarning o‘zgaruvchanligini (ya’ni allellarning mavjudligini) va oqsillar bajaradigan turli vazifalarga muvofiq ularning ishtirokida kechadigan ko‘plab jarayonlarni ham o‘rganadi.
Rivojlanish tarixi
Molekulyar biologiya tarixan biokimyoning bir bo‘limi sifatida vujudga kelgan. Uning paydo bo‘lgan davri sifatida 1953-yilning aprel oyi qabul qilingan. O‘sha vaqtda Britaniyaning «Nature» jurnalida DNKning fazoviy tuzilishi haqidagi maqola e’lon qilindi. Uning mualliflari Jeyms D. Uotson va Frensis Krik bo‘lib, ular DNK molekulasining fazoviy modelini taklif etishgan. Ushbu modelni yaratishga rentgenostrukturaviy tahlil bo‘yicha olib borilgan tadqiqotlar asos bo‘ldi. Ularda Moris H. F. Uilkins va Rozalind Franklin ham ishtirok etgan.
Bu fundamental kashfiyotga viruslar va bakteriyalar genetikasi hamda biokimyosiga doir uzoq yillik tadqiqotlar zamin yaratgan.
Xususan, 1928-yilda Frederik Griffit birinchi bo‘lib qizdirib o‘ldirilgan kasallik qo‘zg‘atuvchi bakteriyalardan olingan ekstrakt xavfsiz bakteriyalarga kasallik keltirib chiqarish xususiyatini o‘tkaza olishini ko‘rsatdi. Keyinchalik bakteriyalarning transformatsiyasini o‘rganish orqali ushbu xususiyatni uzatuvchi modda ajratib tozalandi. Kutilganidan farqli ravishda, u oqsil emas, balki nuklein kislota bo‘lib chiqdi. Nuklein kislotaning o‘zi xavfli emas, u mikroorganizmning kasallik qo‘zg‘atish qobiliyati va boshqa xususiyatlarini belgilovchi genlarni tashiydi.
XX asrning 50-yillarida bakteriyalarda sodda jinsiy jarayon mavjudligi, ular xromosomadan tashqari DNK — plazmidlar bilan almashina olishi ko‘rsatildi. Plazmidlarning va bakterial transformatsiyaning kashf etilishi molekulyar biologiyada keng qo‘llanadigan plazmid texnologiyasiga asos bo‘ldi. Metodologiya uchun yana bir muhim kashfiyot XX asr boshida bakteriyalarni zararlovchi viruslar — bakteriofaglarning aniqlanishi edi. Faglar ham genetik materialni bir bakteriya hujayrasidan boshqasiga ko‘chira oladi. Bakteriyalar faglar bilan zararlanganda bakterial RNKning tarkibi o‘zgaradi. Faglar bo‘lmaganida RNKning nukleotid tarkibi bakteriya DNKsi tarkibiga o‘xshash bo‘ladi, zararlanishdan keyin esa RNK bakteriofag DNKsiga ko‘proq o‘xshay boshlaydi. Shu tariqa RNK tuzilishi DNK tuzilishi bilan belgilanishi aniqlandi. O‘z navbatida, hujayralardagi oqsil sintezi tezligi RNK-oqsil komplekslari miqdoriga bog‘liq. Shu tariqa molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi shakllantirildi: DNK ↔ RNK → oqsil.
Molekulyar biologiyaning keyingi taraqqiyoti uning tadqiqot usullarining takomillashuvi, jumladan, DNKning nukleotidlar ketma-ketligini aniqlash usulining yaratilishi (U. Gilbert va F. Senger, kimyo bo‘yicha Nobel mukofoti — 1980-yil), shuningdek, genlarning tuzilishi va faoliyatiga oid yangi kashfiyotlar bilan bog‘liq bo‘ldi (qarang: Genetika tarixi). XXI asr boshiga kelib inson DNKsining hamda tibbiyot, qishloq xo‘jaligi va ilmiy tadqiqotlar uchun eng muhim bo‘lgan boshqa qator organizmlar DNKsining birlamchi tuzilishi haqida ma’lumotlar olindi. Natijada biologiyada genomika, bioinformatika va boshqa bir qancha yangi yo‘nalishlar yuzaga keldi.
Adabiyotlar
- Stent G., Kelindar R. Molekulyar genetika / Ingliz tilidan tarjima qilganlar: Yu. N. Zograf va boshq.; tahrir ostida: S. I. Alixanyan. — 2-nashr. — M.: Mir, 1981. — 648 bet. — 13 500 nusxa.
- Singer M., Berg P. Genlar va genomlar: 2 jildda. — M.: Mir, 1998. 1-jild. 373 bet. 2-jild. 391 bet.
- Patrushev L. I. Genlar ekspressiyasi. — M.: Nauka, 2000. — ISBN 5-02-001890-2.
- J. Haggis, D. Mihi, A. Myuir, K. Roberts, P. Uoker. Molekulyar biologiyaga kirish. — M.: Mir, 1967. — 434 bet.
- Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. — 1989.
