La biologie moléculaire est la branche de la biologie qui étudie la base moléculaire de l’activité biologique.
Les êtres vivants sont constitués de produits chimiques tout comme les êtres non vivants, c’est pourquoi un biologiste moléculaire étudie comment les molécules interagissent entre elles dans les organismes vivants pour réaliser les fonctions de la vie.
Les biologistes moléculaires mènent des expériences pour étudier la structure, la fonction, le traitement, la régulation et l’évolution des molécules biologiques et leurs interactions
les unes avec les autres – fournissant des aperçus au niveau micro sur le fonctionnement de la vie.
Bien qu’il existe de nombreux types de molécules dans chaque être vivant, la plupart des biologistes moléculaires se concentrent sur les gènes et les protéines. Les protéines remplissent une énorme diversité de fonctions au sein des cellules vivantes et les gènes contiennent les informations nécessaires pour fabriquer davantage de protéines.
La relation complexe des gènes &Les protéines
Les gènes sont des segments d’information stockés sur de gigantesques molécules d’acide nucléique et les protéines sont des molécules à part entière, ce qui rend ces deux substances (et la relation entre elles), extraordinairement importantes à étudier.
Les biologistes moléculaires travaillent pour identifier et comprendre les parties des voies biologiques. Les protéines peuvent :
- Réguler et avoir un impact les unes sur les autres
- Répondre à des signaux provenant de gènes
- Répondre à des signaux provenant de l’extérieur d’une cellule
La longue chaîne de ces interactions est ce que de nombreux biologistes moléculaires cherchent à documenter complètement. Chaque étape d’une voie fonctionnelle est quelque chose qu’une maladie peut perturber ou qu’un médicament peut cibler. Comprendre le rôle de chacune de ces molécules est important pour comprendre des aspects plus complexes de la façon dont les organismes vivent et fonctionnent.
Les biologistes moléculaires peuvent également chercher à comprendre comment la structure d’une molécule, y compris des détails tels que l’emplacement et la forme des sites actifs sur une protéine, affectent la façon dont une molécule fonctionne. La collecte de ces informations permet non seulement d’acquérir des connaissances de base sur le fonctionnement de la biologie, mais aussi de guider les efforts d’autres scientifiques qui cherchent à manipuler cette biologie. Ces scientifiques comprennent les concepteurs de médicaments et les ingénieurs en génétique.
Les différences entre la biologie moléculaire, la biochimie &la génétique
La biologie moléculaire a beaucoup en commun avec deux sciences connexes : la biochimie et la génétique. Ces trois sciences s’intéressent toutes aux détails du fonctionnement des organismes au niveau moléculaire. Cependant, chacune se concentre sur un domaine différent et ont des applications différentes.
Biochimie
La biochimie consacre souvent plus d’attention aux molécules autres que les protéines. Elle se concentre également sur les acides nucléiques et sur les effets chimiques qui se produisent lorsque de plus grandes quantités d’une substance sont présentes, comme les effets des venins. De plus, la biochimie utilise de nombreuses méthodes basées sur la recherche en chimie organique.
Génétique
La génétique se concentre spécifiquement sur les traits héréditaires et sur la façon dont les changements dans le code génétique affectent un organisme. Cette concentration sur l’héritabilité signifie que la génétique est souvent mieux étudiée au niveau de la population, ce qui en fait une sorte de domaine à beaucoup plus grande échelle que la biologie moléculaire.
Chacun de ces trois domaines se chevauche et influence les autres. La génétique, en particulier, a beaucoup partagé avec la biologie moléculaire, notamment en ce qui concerne le rôle de l’ARN. L’ARN peut à la fois stocker des informations comme l’ADN et exécuter des fonctions actives comme une protéine.
Méthodes de laboratoire de la biologie moléculaire
La biologie moléculaire est peut-être plus célèbre pour sa suite distinctive de méthodes de laboratoire. Les biologistes moléculaires font un usage intensif de :
- Clonage moléculaire
- Polymérase
- Réaction en chaîne
- Électrophorèse sur gel
- Blotting
Ces techniques facilitent la collecte, l’isolement et la quantification des molécules d’intérêt.
L’étude de la structure des protéines et des acides nucléiques bénéficie d’un ensemble différent de techniques, telles que la cristallographie aux rayons X. De nombreux biologistes moléculaires font un usage intensif de la modélisation informatique dans leur travail. Les techniques modernes, notamment celles développées pour la génétique, modifient également le cours de la recherche en biologie moléculaire.
La biologie moléculaire est un domaine vaste et en pleine expansion, dont l’importance n’a pas encore été pleinement réalisée. De nombreuses autres avancées en médecine, en écologie et dans d’autres domaines découleront de la recherche en biologie moléculaire, car cette science continue de se développer et de progresser.