Молекулалық биологияда қолданатын әдістер

Микроскопия әдісінің тарихы XVII ғасырдан басталады. 1611 жылы Й.Кеплер жарық микроскопын жасау принципін ұсынды, ал алғаш рет 1638 жылы А.Левенгук жарық микроскопы көмегімен бірклеткалы бактерияларды бақылады. Дәл осы шешуші қабілеті 0,4-0,7 мкм-ге дейін болатын жарық микрокопы М.Шлейден мен Т.Шваннға 1838 жылы жасуша теориясын ашуға мүмкіндік берді. Микроскопияның дамуында итерфернциялы, фазалы-контрастты, электронды микроскоптардың ашылуы маңызды кезеңдер болды.
Электрондық микроскопия
Электрондық микроскопия, әдетте 20 А (2 нм) өлшемдегі объекттерді көруге мүмкіндік береді және жаңа электронды микроскоптар 0,1 нм өлшемдегі обектілерді көре алды, бұлар вирустардың құрылысын, клетка ішілік органеллаларды, белок-нуклеинді комплекстерді және бөлек белок молекулаларын зерттеуге мүмкіндік берді.
Осы әдістің бір нұсқасы ретінде – крио-электронды микроскопия- қазіргі таңда рибосоманың құрылымын зерттеуде кең қолданыс тапқан.
Көрнекті және мәліметті көбірек жеткізетін, клетка құрылылымының нақтырақ көлемді суреттерін алуға сканерлейтін электронды микроскоптар мүмкіндік береді.
Ренгеностркутуралық анализ
Рентгеноқұрылымдық анализ – рентен сәулелерінің дифракциясына негізделген (сәуле ұзындығы 10-16 м жуық электромагниттік сәулелену); молекуладаға атомдардың үш өлшемдік орналасуын анықтауға көмектеседі.
Бұл әдісті Англияда Г.Брэгг және Л. Брэгг жасап шығарған және оның көмегімен белоктың, ДНҚ және РНҚ-ң құрылымы туралы негізгі ақпарат алынды.
Бұл тәсіл молекулалардың құрамындағы атомдардың кеңістіктегі орналасуын анықтауға, олардың ара қашықтықтарын өлшеуге мүмкіндік береді. Биологиялық маңызды молекулаларды, әсіресе ақуыз немесе нуклеин қышқылдарының молекулаларына құрылымдық талдау жасау көптеген қиындықтармен жүреді, себебі олардың құрамындағы атомдардың саны өте көп. Аталған молекулалардың сырт пішінін анықтаудың биологиялық функцияларды білу үшін маңызы өте зор.
Рентгенқұрылымдық талдау әдісінде зерттелетін объектіге (гемоглобиннің, ДНҚ-ң кристалдары) рентген сәулелері бағытталып, пайда болған дифракциялық бейнесі фотоппленкаға тіркеледі. Бұл әдістің көмегімен ақуыз, ДНҚ, РНҚ молекулаларының құрылымы жөнінде мәліметтер алынды.
Радиоактивті изотоптау
Радиоактивті изотоптар – нуклеин қышқылдарын, белоктарды, көмірсуларды және тірі клетканың басқа да молекулаларын зерттеу үшін қолданылады. Радиоизотоптар тұрақсыз келеді және кенеттен ыдырауға бейім; бұл кезде не зарядталған бөлшектер – электрондар бөлініп шығады, не гамма-сәулелену жүреді.
Радиоактивті молекулалар түрлі клеткаішілік процесстерді зерттеу кезінде қолданылады: молекулалардың клеткаішілік локализациясын анықтағанда, олардың клеткадағы қызметі және оның жеке компартменттері туралы, макромолекулалардың жеке аумақтарындағы химиялық өзгерістерді және т.б.
Клеткадағы кез-келген молекуланы белглеуге болады. Оларға бір немесе бірнеше радиоактивті атомдар енгізеді. Тұрақсыз радиоактивті атомдар ыдырай отырып сәуле шығарады. Бұл зерттелін отырған молекудалардың тағдырың бақылауға мүмкіндік береді.
Клетка биологиясында радиоактивті изотоптардың пайдаланылуының мысалы - 1-ден метаболиттік жолдардың анализі және 2- клеткада жеке молекулалардың шоғарлануын радиоавтография жолымен анықтау болады.
Ультрацинтрифугалау
Ультрацентрифугалау(седиментациялық анализ) – 1926 жылы Т. Сведберг аналитикалық ультрацентрифуганы ойлап тапқаннан кейін кең қолданысқа ие болды. Оның көмегімен Сведберг алғашқы болып гемоглобиннің молекулалық массасын анықтады. Осы әдісте седиментация (шөгу) жылдамдығы бөлінуші компоненттердің пішіндері және мөлшерлерімен сипатталады.

1. Коничев А.С., Моликулярная биология: учебник для студ. Пед. Вузов. – издательский центр “Академия”, 2008.
2. http://www.izden.kz/referattar/medicina/153
3. http://ebooks.semgu.kz/content.php?cont=d;2505
4. http://www.uniface.kz/index.php?post=article§ion=3&id=456
5. http://wiki.ru/sites/khimiya/id-news-489288.html
6. https://murzim.ru/nauka/biohimija/24518-metody-razdeleniya-belkov.html