molekyylibiologiaa

Molekyylibiologiaa on biologian ala, joka tutkii elämän ilmiöiden rakenteellista ja toiminnallista perustaa molekyylitasolla. Keskeisiä kohteita ovat DNA, RNA ja proteiinit sekä niiden väliset vuorovaikutukset, aineenvaihdunnan ohjaus ja geenien säätely.

Peruskäsitys on DNA:n informaatio, jonka ohjaama tuotanto johtaa RNA:hon ja proteiinien syntyyn. DNA kopioituu replikaatiossa, transkriptiossa RNA syntetisoidaan ja translaatiossa proteiinit valmistuvat. Eukaryooteilla tapahtuu lisä RNA-prosessointia ja monimutkaisempaa säätelyä.

Tutkimuksessa hyödynnetään nykyaikaisia tekniikoita kuten PCR, DNA-sekvensointia, klonointia ja rekombinantti DNA:a. Nopeat, suuria aineistoja käsittelevät menetelmät kuten genomika, transkriptomika ja proteomika sekä bioinformatiikka mahdollistavat tiedon analyysin ja tulkinnan. CRISPR-Cas9-työkalut antavat mahdollisuuden kohdegeenien muokkaukseen. Proteiinien ja muiden biomolekyylien tutkimukseen käytetään muun muassa massaspektrometriaa ja immunologisia menetelmiä.

Sovelluksia ovat lääketiede (diagnostiikka, geneettinen terveys ja hoito, kuten geeniterapia), biotekniikka (entsyymien ja biohien tuotanto), maatalous (kasvien ominaisuuksien parantaminen) sekä teollinen biologia ja diagnostiikka.

Molekyylibiologia kehittyi merkittävästi 1950-luvulla DNA:n rakenteen selviämisen jälkeen ja 1970-luvulla geenitekniikan kehityksen myötä. Nykyään se on kiinteä osa biologian eri aloja, ja sen läpimurrot vaikuttavat sekä tieteeseen että yhteiskuntaan, herättäen eettisiä ja turvallisuuskysymyksiä.