ชีววิทยา การวิจัยทางชีววิทยาเชิงลึกตั้งแต่ระดับเซลล์จนถึงระดับโมเลกุล

ชีววิทยา ทฤษฎีวิวัฒนาการของสปีชีส์ กฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรม และทฤษฎียีน เป็นการค้นพบที่สำคัญใน ชีววิทยา ในศตวรรษที่ 19 ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 การทำฟาร์ม การผสมพันธุ์ตามทิศทางของสายพันธุ์คุณภาพสูง การใช้ฮอร์โมนชีวภาพ การวินิจฉัย การป้องกัน และการควบคุมโรคทางพันธุกรรม และเนื้องอก และการวิจัยเรื่องการดื้อยาของเชื้อโรค ล้วนต้องการคำอธิบายเชิงลึกในทางทฤษฎี และมาตรการที่มีประสิทธิภาพในทางปฏิบัติ

จากการตรวจสอบเชิงคุณภาพระดับมหภาค ไปยังพื้นที่การสำรวจเชิงปริมาณจุลภาค เพื่อค้นหากลไกภายในของวิวัฒนาการทางชีวภาพ การถ่ายทอดทางพันธุกรรม และการกลายพันธุ์ ในปี 1909 นักชีววิทยาชาวอเมริกัน ได้เสนอทฤษฎียีนตามพันธุศาสตร์ เมนเดเลียน เขาถือว่า ยีนเป็นอนุภาคทรงกลมที่ตั้งอยู่บนโครโมโซม และยีนทำหน้าที่กำหนดมรดก หน่วยที่เล็กที่สุดของทรินิตี้ของความแตกต่างของลักษณะ

ชีววิทยา

การกลายพันธุ์ และการรวมตัวใหม่ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ในการผสมผสานของชีวเคมี ชีวฟิสิกส์ แบคทีเรียวิทยา ไวรัสวิทยาฯลฯ ได้ถือกำเนิดขึ้นโดยชีววิทยาระดับโมเลกุลทางวิทยาศาสตร์และใหม่ ตั้งแต่มีการค้นพบเซลล์ในศตวรรษที่ 19 และนำเซลล์เหล่านี้เป็นหน่วยพื้นฐานของชีวิต ผู้คนเริ่มศึกษาโครงสร้างภายใน และหน้าที่ของเซลล์ ศึกษาปรากฏการณ์ชีวิตในระดับโมเลกุล

การวิจัยปรากฏการณ์ชีวิตในระดับโมเลกุล และการกำเนิดของอณูชีววิทยา ส่วนใหญ่เป็นการค้นพบต่อไปนี้ ขั้นแรก ใช้วิธีการทดลอง เพื่อเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างยีนและเอนไซม์ พวกเขาฉายรังสีราขนมปังสีแดงด้วยรังสี และรังสีอัลตราไวโอเลต เพื่อทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในยีนบางตัวของพวกมัน จากนั้นสำรวจผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ต่อความต้องการทางโภชนาการของเชื้อรา

ราขนมปังแดงสามารถเติบโตได้ในตัวกลาง ที่ประกอบด้วยน้ำตาล เกลือ และออกซิน แต่แม่พิมพ์ขนมปังแดงที่กลายพันธุ์บางชนิด ที่ได้จากการฉายรังสีจะสูญเสียความสามารถในการเติบโต นี่เป็นเพราะว่า การกลายพันธุ์ได้ทำลายยีนของเอนไซม์ที่สร้างอาร์จินีน และหากไม่มีราชนิดนี้ ราก็ไม่สามารถผลิตอาร์จินีนตามที่ต้องการ และไม่สามารถเติบโตได้ หลังจากการวิจัยจำนวนมาก พวกเขาได้แนวคิดใหม่เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างยีน และการพัฒนาลักษณะ

ไม่ว่าลักษณะใดของยีน จะส่งผลต่อลักษณะใด อันดับแรกยีนจะกำหนดเอนไซม์ เอนไซม์กำหนดเมแทบอลิซึม และเมตาบอลิซึมกำหนดลักษณะต่างๆ จากสิ่งนี้ บิดเดิ้ลเสนอทฤษฎี หนึ่งยีน หนึ่งเอนไซม์ แสดงให้เห็นว่า ความสัมพันธ์ระหว่างยีนและลักษณะทางพันธุกรรมไม่สอดคล้องกัน โดยตรงตามที่คิดไว้ ยีนแต่ละตัวทำงานผ่านเอนไซม์พิเศษ หรือยีนทำงานโดยการควบคุมกระบวนการทางเคมีบางอย่าง

ทฤษฎีหนึ่งยีน หนึ่งเอนไซม์ อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างการถ่ายทอดทางพันธุกรรม และกระบวนการเผาผลาญ ซึ่งทำให้ผู้คนจินตนาการว่ายีนเป็นแม่แบบ สำหรับการก่อตัวของเอนไซม์ ประการที่สอง การค้นพบว่า DNA เป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม ในปี ค.ศ. 1944 นักชีวเคมีชาวอเมริกันสามคน ได้ร่วมมือกันสกัด DNA จากแบคทีเรียนิวโมคอคคัส และส่งต่อไปยังแบคทีเรียอีกชนิดหนึ่ง

พิสูจน์ได้ว่า แบคทีเรียชนิดหนึ่ง ได้มาซึ่งลักษณะทางพันธุกรรมของแบคทีเรียชนิดก่อนหน้า ซึ่งบ่งชี้ว่า DNA อาจเป็นพื้นฐานทางเคมี และทางกายภาพของลักษณะทางพันธุกรรม การค้นพบนี้มีความสำคัญในวงกว้าง มันกระตุ้นความสนใจของผู้คนมากขึ้น แต่ยังกระตุ้นความสงสัยของบางคนด้วย อเมริกัน เดลบรุค ซึ่งเดินทางมายังสหรัฐอเมริกาจากอิตาลี ก็ได้ก่อตั้งทีมวิจัยในปี 1940 ใช้วิธีการติดฉลากไอโซโทป เพื่อค้นหาว่ามีเพียงส่วน DNA ของฟาจที่บุกรุก และแพร่พันธุ์

แบคทีเรียที่เป็นกาฝาก ในขณะที่ชั้นเคลือบโปรตีนยังคงอยู่นอก การทดลองนี้พิสูจน์ได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่า DNA นำข้อมูลทั้งหมดของการทำ และของ DNA เป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม ข้อมูลทางพันธุกรรมหมายถึงลำดับของเบสใน DNA ประการที่สาม โครงสร้างเกลียวคู่ของโมเลกุลดีเอ็นเอ งานวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลของดีเอ็นเอ กำลังดำเนินการโดยคนหลายคน ในสหราชอาณาจักรพร้อมๆ กัน

ได้แก่ วิลกินส์แห่งคิงส์คอลเลจลอนดอน นักวิทยาศาสตร์หญิงแฟรงคลิน และวัตสันแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เป็นสมาชิกของกลุ่มวิจัยแบคทีเรียแบคทีเรีย ในอเมริกาดั้งเดิมของวัตสัน ต่อมาเขาไปที่สหราชอาณาจักร เพื่อเรียนรู้การวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของโปรตีน โดยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ คริกเดิมศึกษาฟิสิกส์ แต่ต่อมาเริ่มสนใจชีววิทยา และทำงานแบบเดียวกันกับการวิจัยของวัตสันบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ และศึกษาข้อมูลที่ได้จากการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์

วัตสันและคริกได้ข้อสรุปที่สำคัญมาก โมเลกุลดีเอ็นเอประกอบด้วยเกลียวคู่ โซ่น้ำตาลฟอสเฟตสองสายก่อตัวเป็นโครงกระดูก และผ่านการสังเคราะห์หลายชุด ของเบสนิวคลีโอไทด์ เชื่อมโยงกันด้วยพันธะไฮโดรเจน โดยที่ AT และ GC ถูกจับคู่เข้าด้วยกัน และเกลียวเดี่ยวแต่ละอันจะสร้างเกลียวเสริมของตัวเอง ข้อมูลทางพันธุกรรมแสดง โดยลำดับของนิวคลีโอไทด์ คุณลักษณะพื้นฐานของลำดับนิวคลีโอไทด์คือ A ประกอบกับ T และ G ประกอบกับ C

เนื่องจากคุณสมบัติเสริมนี้ ทำให้ DNA สามารถทำซ้ำได้ด้วยตัวเอง ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างเกลียวคู่เปรียบเสมือนความสัมพันธ์ ระหว่างแม่กุญแจกับกุญแจ เมื่อแยกจากกัน แต่ละส่วนสามารถสร้างส่วนประกอบของตัวเองได้ ดังนั้น จึงสร้างโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่ทั้งหมดขึ้นใหม่ เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่า กระบวนการแบ่งเซลล์ คือการถ่ายทอดยีนทางพันธุกรรมของเซลล์แม่ไปยังเซลล์ลูกสาว มันถูกแสดงโดยโครงสร้างของดีเอ็นเอ

การค้นพบโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA เรียกว่า การค้นพบทางชีววิทยาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในศตวรรษที่ 20 และเป็นสัญญาณของการกำเนิดของอณูชีววิทยา ประการที่สี่ หน้าที่ของ DNA และ RNA ในปี 1955 ชาวสเปนอเมริกันของสหรัฐอเมริกาได้สังเคราะห์ DNA และ RNA ขึ้นเป็นครั้งแรกด้วยวิธีการทางเอนไซม์ ในการศึกษาวิธีที่ยีนควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนจำเพาะในเซลล์ นักชีวเคมีชาวฝรั่งเศส ค้นพบว่า อาร์เอ็นเอผู้ส่งสาร หรือ mRNA ในเซลล์

นิวเคลียสยังเผยให้เห็นหน้าที่ของ DNA และ RNA และเข้าใจกระบวนการเฉพาะของการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม ไปยังคนรุ่นต่อไปผ่านการจำลองแบบของโมเลกุลดีเอ็นเอ ในกระบวนการนี้ DNA ทำหน้าที่ เป็นแม่แบบเท่านั้น ซึ่งกำหนดลำดับของนิวคลีโอไทด์ใน MRNA เมื่อสังเคราะห์ MRNA การถอดรหัสที่เรียกว่า เสร็จสมบูรณ์ mRNA จะเข้าสู่ไซโตพลาสซึมจากนิวเคลียส และ MRNA เป็นเหมือนสารที่นำไปสู่การสังเคราะห์ รหัสของโปรตีน

จากการวิจัยเกี่ยวกับแบคทีเรีย ยาโคบ โมโน และคนอื่นๆ ได้ระบุยีนสามตัว และสร้างแบบจำลองของวิธีการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน ในเชิงปริมาณในระดับการถอดรหัส ผู้คนคิดว่า หลังจากโมเลกุลดีเอ็นเอจำลองตัวเองแล้วพวกเขาก็ถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมเป็น MRNA และแปลข้อมูลทางพันธุกรรมเป็นโปรตีนทิศทางนี้ กลับไม่ได้เรียกว่ากฎกลาง ต่อมาผู้คนค้นพบว่า กฎนี้ไม่สามารถแน่นอนได้

ในบางกรณี RNA ยังสามารถเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม และข้อมูลทางพันธุกรรม

ยังสามารถถ่ายทอดจาก RNA ไปยัง DNA ซึ่งเรียกว่า ต่อต้านกฎหมายกลาง ประการที่ห้า การถือกำเนิดของตารางรหัสพันธุกรรม ที่ลำดับนิวคลีโอไทด์ต่างกันกำหนดลำดับกรดอะมิโนที่ต่างกันเรียกว่า รหัสพันธุกรรม นักชีวเคมีชาวอเมริกัน ฮอลลี่ คีอานา และคนอื่นๆ ได้มีส่วนสำคัญในการชี้แจงรหัสพันธุกรรม

และการพัฒนาในภายหลัง มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน นิลัมโบ จี และชาวฝรั่งเศส นักวิทยาศาสตร์ แมทธิว ได้กำหนดรหัสพันธุกรรมของกรดอะมิโนต่างๆ ในห้องปฏิบัติการ ภายในปี 1969 ความหมายของรหัสพันธุกรรม 64 ชนิด ได้รับการทดสอบ และได้แสดงตารางรหัสพันธุกรรม ทฤษฎีวิวัฒนาการที่ครอบคลุม

อ่านต่อได้ที่>>> พิธีกรรม ประโยชน์ของพิธีกรรมตอนเช้าและตอนเย็นคืออะไรอธิบายได้ดังนี้

Leave a Comment