อณูชีววิทยา

อณูชีววิทยา หรือ ชีววิทยาระดับโมเลกุล (อังกฤษ: molecular biology) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้าง และการทำงานของหน่วยพันธุกรรม ในระดับโมเลกุล เป็นสาขาที่คาบเกี่ยวกันระหว่างชีววิทยาและเคมี โดยเฉพาะสาขาพันธุศาสตร์และชีวเคมี อณูชีววิทยามุ่งเน้นศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบต่าง ๆ ภายในเซลล์ ซึ่งรวมถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างการสังเคราะห์ ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ และโปรตีน และรวมถึงว่าขบวนการเหล่านี้ถูกควบคุมอย่างไร

ความสัมพันธ์ของอณูชีววิทยากับวิทยาศาสตร์ชีวภาพสาขาอื่น ๆ

นักวิจัยทางด้านอณูชีววิทยาใช้ความรู้และเทคนิคจากหลายสาขาในงานวิจัย เช่น ชีวเคมี พันธุศาสตร์ ชีววิทยาเชิงฟิสิกส์ และคอมพิวเตอร์ รวมกันเพื่อสร้างองค์ความรู้ในอณูชีววิทยา

ชีวเคมี เป็นการศึกษาสารเคมีและปฏิกิริยาเคมีที่จำเป็นในสิ่งมีชีวิต
พันธุศาสตร์ เป็นการศึกษาการถ่ายทอดและผลของความแตกต่างของพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต
อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์

เทคนิคที่ใช้ในงานวิจัยทางด้านอณูชีววิทยา

Polymerase chain reaction (PCR)

Polymerase chain reaction (PCR) เป็นกระบวนการสังเคราะห์ชิ้นส่วนดีเอ็นเอในหลอดทดลอง ซึ่งเลียนแบบการสังเคราะห์ดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิต ผู้คิดค้นเทคนิคพีซีอาร์ คือ แครี มัลลิส (Karry Mullis) โดยส่วนมากรู้จักเทคนิคนี้ในเรื่องของการเพิ่มปริมาณของสารพันธุกรรม หรือดีเอ็นเอ โดยใช้เครื่อง PCR machine หรือ Thermal cycler นั่นเอง

ขั้นตอนของ PCR นี้ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก ๆ คือ

1. Denaturing

แยกเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ (ในสภาพ Native DNA) ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิอย่างช้า ๆ จนกลายเป็นสายเดี่ยวของดีเอ็นเอ (ในสภาพ Denatured DNA) อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 90-95^oc

2. Annealing

ลดอุณหภูมิลงอย่างช้า ๆ และใส่ไพร์เมอร์ (Primer, short dna) ลงไปในระบบ เพื่อให้เกิดการเข้าคู่กันของเบส (Complementary base pair) ระหว่างไพรเมอร์กับดีเอ็นเอต้นแบบ (Template DNA) อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 37-60^oc

3. Extension

ใส่ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสลงไปในระบบ เพื่อให้เกิดการสังเคราะห์ดีเอ็นเอสายใหม่ อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 72-75^oc

อิเล็กโทรโฟรีซิส (Gel electrophoresis)

เป็นเทคนิคทางชีวเคมีอีกเทคนิคหนึ่งที่สำคัญยิ่งต่อการแยกชีวโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตในสนามไฟฟ้า (ไหลจากขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟไปยังขั้วบวก) เทคนิคนี้แบ่งออกได้หลายแบบตามชนิดของเจลและรูปแบบของการใช้งาน เช่น เทคนิคอิเล็กโทรโฟรีซิสแบบอกาโรสเจล (Agarose gel electrophoresis) ใช้แยก DNA Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide gel electrophoresis ใช้แยกโปรตีน ฯลฯ

ซัทเธิร์น บล็อททิง และ นอร์เธิร์นบล็อททิง (Southern blotting and Northern blotting)

เวสเทิร์น บล็อททิง (Western blotting)

ดูเพิ่ม

อ้างอิง

บทความชีววิทยานี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล