Biotechnologia
20 grudnia 2007 napisał advance202
Biotechnologia to interdyscyplinarna dziedzina wiedzy korzystająca ze zdobyczy nauk przyrodniczych oraz nauk inżynieryjnych. Naukami stanowiącymi podstawowy rdzeń biotechnologii są: biologia molekularna, inżynieria genetyczna, immunologia, anatomia, chemia organiczna oraz wiele innych. Ogólny podział biotechnologii obejmuje biotechnologię roślin, zwierząt, żywności oraz rzadziej biotechnologię dotyczącą leków czy innych. Mix nauk inżynieryjnych i przyrodniczych ma na celu wykorzystanie organizmów żywych w produkcji i usługach. Bardzo szczególną rolę w biotechnologii odgrywa kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) który jest nośnikiem informacji genetycznej. DNA zwany też cząsteczką życia składa się zarówno z miejsc kodujących białka jak i miejsc, które ich nie kodują. Geny są to obszary DNA, które w wyniku ekspresji przepisywane są przez enzym zwany polimerazą DNA na RNA, będące cząsteczką matrycową. Matrycowe RNA przenika z jądra komórki do cytoplazmy. Warto wspomnieć, że proces przepisywania DNA na RNA nazywa się transkrypcją. Matrycowy RNA (mRNA) zostaje następnie poddany wewnątrz komórkowej „obróbce”. W wyniku tego introny zostają wycięte, a zostają kodujące egzony. Następnie ma miejsce proces translacji czyli przekopiowanie matrycowego RNA na białka. W trakcie tego procesu kluczową rolę odgrywają tRNA oraz rybosomy. Cząsteczka mRNA wnika pomiędzy dwie jednostki rybosomów. W następnej kolejności cząsteczkinici tRNA są przyłączane do komplementarnych dla nich kodonów w mRNA. W ten oto niezwykły sposób z genu powstaje białko. Oczywiście takie białko również ulega dodatkowym reorganizacjom. Biotechnologia bada każdy etap ekspresji genów za pomocą konkretnych technik molekularnych. Kwas dezoksyrybonukleinowy poddaje się analizie za pomocą reakcji PCR (Polymerase Chain Reaction), w której ma miejsce ogromny wzrost liczby kopii DNA w odpowiednich warunkach. Reakcja PCR zachodzi najczęściej w kilkudziesięciu cyklach, które które z kolei skłądają się z trzech podstawowych części: denaturacji matrycy, anillingu i elongacji. Matryca DNA ulega amplifikacji z udziałem polimerazy termostabilnej Taq, która pochodzi z bakterii Thermus aquaticus lub polimeraza Pfu z bakterii Pyrococcus furiosis. Kwas rybonukleinowy badany jest bardzo często z wykorzystaniem modyfikacji PCR, zwanej RT-PCR. Technika ta pozwala na przepisanie totalnego lub matrycowego RNA na dużo bardziej stabilne DNA, a następnie na amplifikację DNA zgodnie z regułami opisanego wcześniej PCR.
Biotechnologia to niesamowita dziedzina nauki. Ukazane powyżej rzeczy to zaledwie niewielki ułamek jej pasjonujących.