Biologiya - Molekulyar biologiya

Biologiya - Molekulyar biologiya

Biologiya - Molekulyar biologiya

İxtisasın təsviri:

 Molekulyar Biologiya bioloji prosesləri həyata keçirən makromolekulları və makromolekulyar mexanizmləri - DNT, RNT və protein biosintezini öyrənən elm sahəsidir. Bu interdisiplinar sahə hesab edilir və genetika, biokimya kimi elmlərlə sıx əlaqəlidir. Molekulyar biologiya bütün canlıları molekulyar səviyyədə öyrənməyə, tədqiq etməyə imkan verdiyi üçün genişmiqyaslı tətbiq sahəsinə malikdir; bura tibb, zoologiya, botanika, mikrobiologiya, hətta astrobiologiya və s. sahələrdə aparılan molekulyar araşdırmaları,  bir sıra kliniki diaqnostik analizləri, professional dərman istehsalını və s. aid etmək olar. Çoxşaxəli tətbiq sahəsi olması molekulyar biologiyanın özünün də daxildə bir sıra alt ixtisaslara bölünməsinə gətirib çıxarır. Belə ki, siz bu ixtisasa yiyələndikdən sonra özünüzü molekulyar xərçən biologiyası, molekulyar genetika, epigenetika, gen mühəndisliyi, molekulyar mikrobiologiya və s. kimi daha dar sahələrdən biri üzrə təkmilləşdirə bilərsiniz.

Molekulyar biologiyada tətbiq edilən bəzi metodlar: 

→Polimeraza Zəncirvari Reaksiya (PZR)- Bu molekulyar biologiyada istifadə olunan ən vacib üsullardan biridir və DNT-ni kopyalayaraq artırmaq üçün istifadə olunur.  Genomun müəyyən bir hissəsinin bu metodla artırılması 1983-cü ildə kəşf olunub. İlkin DNT molekulunu qızdırmaqla komplementar zənciri birləşdirən hidrogen rabitələri qırılır. Sonra qarışığı DNTnin iki kiçik fraqmentinin iştirakı ilə soyudurlar. Bunlardan birincisi öyrənilən lokusdan solda yerləşən DNT sahəsinə, ikincisi isə lokusdan sağda digər zəncirdəki sahəyə komplementardır. Bu fraqmentlər primer adlanır və DNTnin uyğun sahələri ilə birləşərək DNT matrisi üzərində yeni komplementar zəncirin sintezini başladırlar. Sintez taq polimeraza fermentinin iştirakı ilə gedir. PZR analizi zamanı yalnız iki primer arasında olan kiçik fraqment (əvvəlcədən qeyd edilmiş lazımi sahə) sintez olunur, dəfələrlə artırılır. Son zamanlarda PZR analizinin fərqli növləri inkişaf etdirilmişdir; nested PCR, RT PCR, qPCR, multiplex PCR və s. buna misal ola bilər.

→Molekulyar Klonlama- Bu üsul protein funksiyasını öyrənməyə kömək edir. Müəyyən bir  proteini kodlaşdıran DNT hissəsi, PZR və xüsusi enzimlər istifadə edilərək plazmid adlanan vektora köçürülür. Daha sonra plazmid eukaryot hüceyrəyə və ya bakteriya hüceyrəsinə daxil edilir və burada müvafiq proteinin yüksək miqdarda sintezi həyata keçirilir. Sonrasında eukaryot və ya bakteriya hüceyrələrindən  ekrtaksiya edilən  protein enzim aktivliyi, üçncülü quruluşu və s. məqsədlər üçün öyrənilir.

→Microarrays- Çox sayda gen arasında protein ekspressiya səviyyələrini eyni anda kəmiyyətcə təyin etməyə imkan verən bir metoddur. Bu metoddan müxtəlif genom bölgələrinin genotipləməsi üçün də istifadə edilə bilər.

→Gel Elektroforez- bu metodun əsasını protein, DNT və RNT-nin elektrik sahəsində molekul yükünün əhəmiyyətinə, ölçüsünə və formasına uyğun olaraq yerini dəyişməsi qabiliyyəti təşkil edir. Elektroforez sulu məhlulda (bufer), lakin bir qayda olaraq məsaməli daşıyıcılarda: nişasta, aqaroza və ya poliakrilamid gelində aparılır.

→Western Blotting- müəyyən anticisimləri birləşdirmə qabiliyyəti olan zülalları təyin etmək və qruplaşdırmaq üçün istifadə edilən bir metoddur. Western Blot sizi maraqlandıran proteini  çoxlu miqdarda protein qarışığından müəyyən edə bilir. Bu metod proteinin ölçüsü (kDa ilə ifadə olunmuş standart ilə müqayisədə) və həmçinin protein ekspresiyası (müalicə olunmamış nümunə və ya digər hüceyrə/toxuma ilə müqayisədə) haqda məlumat verə bilər.

→Southern Blotting- bu metodan fiziki xəritədə xromosom yerdəyişmələrinin xəritələşməsi, genlərin yerlərinin müəyyən olunması, təkrarların aşkar olunması və s. üçün istifadə edilir. Bu metodda DNT fraqmentlərini əsasən aqaroza gelində ayırırlar. Geldə DNT-ni denaturasiya edir və gelin üzərinə nitrosellüloza filtri qoyurlar. DNT filtrə köçürülür, orada yüksək temperaturun təsiri ilə fiksə olunur. Müəyyən əlavə mərhələlərdən sonra geldə ayrılan DNTnin bütün fraksiyaları filtrə köçürülmüş olur. Filtri sonradan radioaktiv izotopla və ya kimyəvi yolla nişanlanmış zond yerləşən hibridləşmə buferinə yerləşdirirlər. Bu zond DNTnin komplementar sahələri ilə birləşir. Filtri yuduqdan sonra siqnalın aşkar olunmasına keçmək olar. Əgər zond radioaktivdirsə filtrə rentgen təbəqəsi qoyulur və işıqlanan sahə aşkar olunur. Əgər kimyəvi modifikatorlardan istifadə olunubsa deteksiya həmin filtrdə aparılır.

→Northern blotting- southern blota oxşar bir metoddur, lakin bu metod RNT-nin analizi üçün istifadə olunur. 

→Eastern blotting- bu metod isə proteinlərin translyasiyadan sonrakı dəyişikliklərini tədqiq etmək üçün istifadə olunur.

İxtisasın gələcəyi:

  Molekulyar biologiya daima inkişaf edən və yenilənən elm budağıdır. Tətbiq sahəsinin genişmiqyaslı olduğu diqqətdə saxlanılmaqla müxtəlif istiqamətlərdə inkişafı proqnozlaşdırılır. Həmçinin hazırda bütün dünyada davam edən COVID-19 pandemiyası diqqətləri bir daha təməl biologiya elmlərinə, o cümlədən molekulyar biologiyaya yönəltdi. Azərbaycanda da bu sahə uğurlu gələcək vəd edir. Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasının nəzdindəki araşdırma institutları, Azərbaycan Qida Təhlükəsizliyi İnstitutu, Azərbaycan Respublikasının Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi nəzdindəki araşdırma mərkəzləri, bir sıra dövlət və özəl universitetlərin araşdırma qrupları, eləcə də ölkədə fəaliyyət göstərən özəl qurumlar, bir sıra tibb müəssisələri bu ixtisas sahibləri üçün iş imkanları təklif edir.

Universitetlər:

→Bakı Dövlət Universiteti (Azərbaycan və Rus dilləri üzrə) 
→Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası (Azərbaycan dili üzrə) 
→Xəzər Universiteti (İngilis dili üzrə)