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Molekularbiologie Die ist die Beschäftigung mit der Struktur und Funktion biologischer Makromoleküle befasst sich als so

Molekularbiologie

Die Molekularbiologie ist die Beschäftigung mit der Struktur und Funktion biologischer Makromoleküle, befasst sich als solche mit der Struktur, Biosynthese und Funktion von DNA und RNA auf molekularer Ebene und untersucht, wie diese untereinander und mit Proteinen interagieren. Das Forschungsgebiet der Molekularbiologie überlappt dabei immer mehr mit weiteren Feldern der Biologie und Chemie, insbesondere der (molekularen) Genetik und der Biochemie. Die Grenzen zwischen diesen Fachbereichen sind dabei oft fließend. Der Name für dieses Fach wurde bereits in den 1930er Jahren verwendet, jedoch erst 1952 durch den englischen Physiker und Molekularbiologen William Astbury entscheidend geprägt.

Strukturmodell eines Ausschnitts aus der DNA-Doppelhelix (B-Form) mit 20 Basenpaarungen.

Arbeitsfelder

Wichtige Arbeitsfelder sind die Erforschung der Genexpression und Genregulation auf allen Ebenen (Epigenetik, Transkription, Translation) und die Erforschung der Funktion der Proteine in der Zelle. Insbesondere die Wechselwirkung zwischen DNA und Proteinen in der Zelle sind ein Hauptaugenmerk. Hierdurch soll das Grundverständnis der Prozesse in einer Zelle verbessert werden.

Die gewonnenen Daten können wiederum in einer Vielzahl weiterer Felder eingesetzt werden. Zum Beispiel ist es mit Hilfe von molekularbiologischen Daten möglich, Krankheiten besser zu verstehen und die genaue Wirkungsweise und Entwicklung von Medikamenten zu verbessern. Auch die Aufklärung der genetischen Information durch Sequenzierung der DNA und RNA ermöglicht wesentliche Einsichten in die Evolution der Lebewesen. Vielfach werden die aufgrund morphologischer und anhand von Fossilien entwickelten Stammbäume des Systems der Lebewesen durch Sequenzdaten bestätigt oder auch widerlegt. Durch die Gentechnik ist es schließlich möglich, das Erbgut von Organismen zu verändern. So können beispielsweise in Bakterien oder in Nutztieren Hormone und andere körpereigene Substanzen des Menschen, aber auch andere neue Arzneistoffe hergestellt werden (Biotechnologie). Die Gentherapie befasst sich mit der Korrektur krankheitsauslösender genetischer Defekte und schleust über spezielle Methoden korrekte Gensequenzen (Vektoren) unter Austausch der defekten Abschnitte in die DNA ein. Im Bereich der Pflanzenzucht wird die Gentechnik bereits dazu benutzt, Gene für Krankheitsresistenzen oder Abwehrmechanismen gegen Fressfeinde oder konkurrierende Pflanzen einzuschleusen, so dass unter anderem die entsprechenden Stoffe von den Pflanzen selbst gebildet werden.

Molekularbiologische Forschungsinstitute im deutschsprachigen Raum, die sich hiermit beschäftigen, sind unter anderen das European Molecular Biology Laboratory, verschiedene Max-Planck-Institute sowie das Deutsche Krebsforschungszentrum.

Techniken

Molekularbiologische Methoden werden in der modernen biologischen und medizinischen Forschung angewandt, haben aber mittlerweile auch Einzug gehalten in der Kriminalistik und vielen anderen Bereichen des täglichen Lebens. Die Molekularbiologie verwendet dabei eine Vielzahl von biochemischen, mikrobiologischen, genetischen und gentechnischen Verfahren und kombiniert deren Ergebnisse, um einen größeren Kontext zu erhalten. Die Palette der Techniken ist auch hier fließend und erstreckt sich von In-vitro-Technik bis hin zu In-vivo-Untersuchung, wie zum Beispiel PCR, Klonierung, Mutagenese, rekombinante Expression, Hefe-Zwei-Hybrid-System, Zellkultur usw.

Siehe auch

Literatur

  • Bruce Alberts, u. a.: Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-30492-4.
  • David P. Clark: Molecular Biology: Das Original mit Übersetzungshilfen. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2006, ISBN 3-8274-1696-5.
  • A. Henco: International Biotechnology Economics and Policy. Authors Online. 2007, ISBN 978-0-7552-0293-5.
  • Lily E. Kay: The Molecular Vision of Life: Caltech, the Rockefeller Foundation, and the Rise of the New Biology. Oxford University Press., Reprint 1996, ISBN 0-19-511143-5.
  • Michel Morange: A History of Molecular Biology. MA: Harvard University Press, Cambridge, New Edition 2000, ISBN 0-674-00169-9.
  • Cornel Mülhardt: Der Experimentator: Molekularbiologie/Genomics. 5. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2006, ISBN 3-8274-1714-7.
  • Hans-Jörg Rheinberger: Molekularbiologie. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin/New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1001 f.
  • Sven P. Thoms: Ursprung des Lebens. Fischer Verlag, Frankfurt 2005, ISBN 3-596-16128-2.

Weblinks

Wikibooks: Medizinische Biologie – Lern- und Lehrmaterialien
Wiktionary: Molekularbiologie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Alexander McLennan, Andy Bates: Molekularbiologie: für Biologen, Biochemiker, Pharmazeuten und Mediziner. John Wiley & Sons, 2013, ISBN 978-3-527-33476-6, S. 257 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 5. April 2017]).
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Veröffentlichungsdatum:
Die Molekularbiologie ist die Beschaftigung mit der Struktur und Funktion biologischer Makromolekule befasst sich als solche mit der Struktur Biosynthese und Funktion von DNA und RNA auf molekularer Ebene und untersucht wie diese untereinander und mit Proteinen interagieren Das Forschungsgebiet der Molekularbiologie uberlappt dabei immer mehr mit weiteren Feldern der Biologie und Chemie insbesondere der molekularen Genetik und der Biochemie Die Grenzen zwischen diesen Fachbereichen sind dabei oft fliessend Der Name fur dieses Fach wurde bereits in den 1930er Jahren verwendet jedoch erst 1952 durch den englischen Physiker und Molekularbiologen William Astbury entscheidend gepragt Strukturmodell eines Ausschnitts aus der DNA Doppelhelix B Form mit 20 Basenpaarungen Inhaltsverzeichnis 1 Arbeitsfelder 2 Techniken 3 Siehe auch 4 Literatur 5 Weblinks 6 EinzelnachweiseArbeitsfelder BearbeitenWichtige Arbeitsfelder sind die Erforschung der Genexpression und Genregulation auf allen Ebenen Epigenetik Transkription Translation und die Erforschung der Funktion der Proteine in der Zelle Insbesondere die Wechselwirkung zwischen DNA und Proteinen in der Zelle sind ein Hauptaugenmerk Hierdurch soll das Grundverstandnis der Prozesse in einer Zelle verbessert werden Die gewonnenen Daten konnen wiederum in einer Vielzahl weiterer Felder eingesetzt werden Zum Beispiel ist es mit Hilfe von molekularbiologischen Daten moglich Krankheiten besser zu verstehen und die genaue Wirkungsweise und Entwicklung von Medikamenten zu verbessern 1 Auch die Aufklarung der genetischen Information durch Sequenzierung der DNA und RNA ermoglicht wesentliche Einsichten in die Evolution der Lebewesen Vielfach werden die aufgrund morphologischer und anhand von Fossilien entwickelten Stammbaume des Systems der Lebewesen durch Sequenzdaten bestatigt oder auch widerlegt Durch die Gentechnik ist es schliesslich moglich das Erbgut von Organismen zu verandern So konnen beispielsweise in Bakterien oder in Nutztieren Hormone und andere korpereigene Substanzen des Menschen aber auch andere neue Arzneistoffe hergestellt werden Biotechnologie Die Gentherapie befasst sich mit der Korrektur krankheitsauslosender genetischer Defekte und schleust uber spezielle Methoden korrekte Gensequenzen Vektoren unter Austausch der defekten Abschnitte in die DNA ein Im Bereich der Pflanzenzucht wird die Gentechnik bereits dazu benutzt Gene fur Krankheitsresistenzen oder Abwehrmechanismen gegen Fressfeinde oder konkurrierende Pflanzen einzuschleusen so dass unter anderem die entsprechenden Stoffe von den Pflanzen selbst gebildet werden Molekularbiologische Forschungsinstitute im deutschsprachigen Raum die sich hiermit beschaftigen sind unter anderen das European Molecular Biology Laboratory verschiedene Max Planck Institute sowie das Deutsche Krebsforschungszentrum Techniken BearbeitenMolekularbiologische Methoden werden in der modernen biologischen und medizinischen Forschung angewandt haben aber mittlerweile auch Einzug gehalten in der Kriminalistik und vielen anderen Bereichen des taglichen Lebens Die Molekularbiologie verwendet dabei eine Vielzahl von biochemischen mikrobiologischen genetischen und gentechnischen Verfahren und kombiniert deren Ergebnisse um einen grosseren Kontext zu erhalten Die Palette der Techniken ist auch hier fliessend und erstreckt sich von In vitro Technik bis hin zu In vivo Untersuchung wie zum Beispiel PCR Klonierung Mutagenese rekombinante Expression Hefe Zwei Hybrid System Zellkultur usw Siehe auch BearbeitenBioinformatik Genom Gesellschaft fur Biochemie und Molekularbiologie ZellbiologieLiteratur BearbeitenBruce Alberts u a Molekularbiologie der Zelle 4 Auflage Wiley VCH Weinheim 2003 ISBN 3 527 30492 4 David P Clark Molecular Biology Das Original mit Ubersetzungshilfen Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2006 ISBN 3 8274 1696 5 A Henco International Biotechnology Economics and Policy Authors Online 2007 ISBN 978 0 7552 0293 5 Lily E Kay The Molecular Vision of Life Caltech the Rockefeller Foundation and the Rise of the New Biology Oxford University Press Reprint 1996 ISBN 0 19 511143 5 Michel Morange A History of Molecular Biology MA Harvard University Press Cambridge New Edition 2000 ISBN 0 674 00169 9 Cornel Mulhardt Der Experimentator Molekularbiologie Genomics 5 Auflage Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2006 ISBN 3 8274 1714 7 Hans Jorg Rheinberger Molekularbiologie In Werner E Gerabek Bernhard D Haage Gundolf Keil Wolfgang Wegner Hrsg Enzyklopadie Medizingeschichte De Gruyter Berlin New York 2005 ISBN 3 11 015714 4 S 1001 f Sven P Thoms Ursprung des Lebens Fischer Verlag Frankfurt 2005 ISBN 3 596 16128 2 Weblinks Bearbeiten Wikibooks Medizinische Biologie Lern und Lehrmaterialien Wiktionary Molekularbiologie Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Lindley Darden und James Tabery Molecular Biology In Edward N Zalta Hrsg Stanford Encyclopedia of Philosophy Ken Waters Molecular Genetics In Edward 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