Molekularbiologie
Die Molekularbiologie ist die Erforschung der Biologie auf molekularer Ebene. Es befasst sich mit Viren, Zellen und Organismen, seinen Prozessen und Strukturen von DNA, RNA bis hin zu den Proteinen und wie diese untereinander interagieren. Das Forschungsgebiet der Molekularbiologie überlappt dabei (immer mehr) mit weiteren Feldern der Biologie und Chemie, insbesondere der Genetik und die Biochemie. Die Grenzen zwischen diesen Fachbereichen sind dabei fließend.
Arbeitsfelder
Wichtige Arbeitsfelder sind die Erforschung der Genexpression auf allen Ebenen (Epigenetik, Chromatinorganisation, Zellkernarchitektur), der Proteinbiosynthese sowie die Funktion der Proteine in der Zelle. Insbesondere die Wechselwirkung zwischen Genen und Proteinen in der Zelle sind ein Hauptaugenmerk. Hierdurch soll das Grundverständis der Prozesse in einer Zelle verbessert werden.
Die gewonnenen Daten können wiederrum in einer Vielzahl weiterer Felder eingesetzt werden. Zum Beispiel ist es mit Hilfe von molekularbiologischen Daten möglich, Krankheiten besser zu verstehen und die Wirkungsweise von Medikamenten zu verbessern. Auch die Aufklärung der genetischen Information durch Sequenzierung der DNA und RNA ermöglicht wesentliche Einsichten in die Evolution der Lebewesen. Vielfach werden die aufgrund morphologischer und anhand von Fossilien entwickelten Stammbäume des Systems der Lebewesen durch Sequenzdaten bestätigt oder auch widerlegt. Durch die Gentechnik ist es schließlich möglich, das Erbgut von Organismen zu verändern. So können beispielsweise in Bakterien oder in Nutztieren Hormone und andere körpereigene Substanzen des Menschen, aber auch andere neue Arzneistoffe hergestellt werden. Im Bereich der Pflanzenzucht kann die Gentechnik dazu benutzt werden, Gene für Krankheitsresistenzen oder Abwehrmechanismen gegen Fressfeinde oder konkurrierende Pflanzen einzuschleusen, so dass die entsprechenden Stoffe von den Nutzpflanzen selbst gebildet werden.
Molekularbiologische Forschungsinstitute im deutschsprachigen Raum, die sich hiermit beschäftigen, sind unter anderen das European Molecular Biology Laboratory, verschiedene Max-Planck-Institute sowie das Deutsche Krebsforschungszentrum.
Techniken
Molekularbiologische Methoden werden in der modernen biologischen und medizinischen Forschung angewandt, haben aber mittlerweile auch Einzug gehalten in der Kriminalistik und vielen anderen Bereiche des täglichen Lebens. Die Molekularbiologie verwendet dabei eine Vielzahl von biochemischen, mikrobiologischen, genetischen und gentechnischen Verfahren und kombiniert die Ergebnisse dieser, um einen größeren Kontext zu erhalten. Die Palette der Techniken ist auch hier fließend und erstreckt sich von in vitro-Technik bis hin zu in vivo-Untersuchung, wie zum Beispiel PCR, Klonierung, rekombinante Expression, Hefe-Zwei-Hybrid-System, Zellkultur, Fluoreszenzmikroskopie usw.
Siehe auch
Literatur
- Cornel Mülhardt: Der Experimentator: Molekularbiologie/Genomics. 4. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-82-741460-1
- Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis: Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-52-730492-4