Молекулярна біологія

МОЛЕКУЛЯ́РНА БІО­ЛО́ГІЯ — галузь біо­логії; наука, що досліджує основні процеси жит­тєдіяльності на субклітин­ному і молекулярному рівнях. М. б. ви­вчає механізми таких біол. явищ, як спадковість, мінливість, ріст і роз­виток, біо­синтез, ферментатив. каталіз, пере­творе­н­ня енергії, мем­бран. транс­порт та ін. ви­яви життя, міру їхньої об­умовле­ності структурою, функціонал. активністю та взаємодією білків і нуклеїнових кислот. Обʼєктами М. б. є також субклітин­ні органели та системи, що знаходяться на межі живої та неживої природи, — віруси (див. Вірусологія), зокрема бактеріофаги. Своїм становле­н­ням М. б. завдячує досягне­н­ням молекулярної генетики, біо­хімії, біо­органічної хімії, генетики, молекулярної фізики, хімії полімерів та ін. наук. Ви­окремле­н­ня М. б. із класич. біо­хімії зумовлене її звʼязком із фізикою, а також специфікою нових метод. під­ходів до дослідже­н­ня. Після встановле­н­ня тримір. структури низки білків сформульовано уявле­н­ня про різні рівні просторової організації макромолекул. Чітко детермінована просторова структура біо­полімерів є основою викона­н­ня ними специфіч. біол. функцій. Ви­вче­н­ня суті живого, що ґрунтується на уявле­н­нях про різні рівні просторової організації макромолекул та їхніх комплексів, є найхарактернішою рисою М. б. Термін «М. б.» уперше за­пропонував 1946 англ. учений В.-Т. Астбері. Як сформов. наука вона по­стала 1953, коли Ф. Крік і Дж. Вотсон у Кембриджі (Велика Британія) на основі результатів біо­хім. та рентґено­структур. аналізів роз­робили модель тримір. структури дезоксирибонуклеїн. кислоти (ДНК), що отримала назву «по­двій. спіралі Вотсона–Кріка». Подальші досягне­н­ня М. б. сприяли пі­знан­ню ключових законо­мір­ностей живої природи, зокрема роз­кри­т­тю молекуляр. природи гена, встановлен­ню генет. коду, структури та біол. функції ДНК і всіх видів РНК (рибонуклеїн. кислот), зʼясуван­ню принципу матрич. синтезу та дослідж. усіх етапів механізму біо­синтезу білків на рибосомах, від­кри­т­тю зворот. транскриптази, отриман­ню окремих генів, їхньому хім. та ферментатив. синтезу поза клітиною та редагуван­ню in vivo, пере­носу генів з одного організму до іншого, зʼясуван­ню структури вірусів і механізмів їхньої реплікації, ви­значен­ню функціонал. ролі тримір. структури у дії ферментів, виявлен­ню явища «самозбира­н­ня» біол. структур різної складності, ро­зумін­ню осн. принципів регуляції біол. функцій та процесів. Серед епохал. досягнень М. б. — між­нар. проект «Геном людини» (1900–2003): детал. ви­вче­н­ня геному людини від­крило нові шляхи роз­витку фундам. дослідж. у біо­логії, медицині та біо­технології, зокрема в ро­зумін­ні молекуляр. основ роз­витку важких захворювань людини. Можливість роз­шифрува­н­ня індивід. геномів стало запорукою появи персоніфіков. біо­медицини, що по­єд­нує досягне­н­ня М. б., генетики, біо­хімії з клін. медициною. Також почали швидко роз­виватися генна інженерія та генна терапія. Одними з перших наук. закладів, з якими повʼязаний роз­виток М. б. в Україні, були від­діл вірусів тварин у Мікробіо­логії і вірусології Ін­ституті ім. Д. Заболотного НАНУ та від­діл біо­хімії нуклеїн. кислот у Біо­хімії Ін­ституті ім. О. Пал­ладіна НАНУ (обидва — Київ), керовані С. Гершензоном і Г. Мацукою. Завдяки енциклопед. зна­н­ням, наук. досягне­н­ням світ. рівня та зуси­л­лям видат. укр. ученого С. Гершензона 1968 створ. Сектор молекуляр. біо­логії і генетики, реорганізований 1973 в Ін­ститут молекуляр. біо­логії та генетики АН УРСР (Київ, див. Молекулярної біо­логії і генетики Ін­ститут НАНУ). Нині це гол. наук. заклад у галузі М. б. в Україні; з ним повʼязані як осн. наук. школи і найновіші наук. досягне­н­ня, так і під­готовка фахівців із М. б. Високого рівня дослідж. із викори­ста­н­ням методів молекуляр. та клітин. біо­логії проводять також в ін. ін­ститутах НАНУ, НАМНУ та деяких університетах (Г. Бутенко, В. Досенко, О. Кришталь, Б. Мацелюх, А. Сибірний, А. Сиволоб, М. Скок та ін.). Становле­н­ня і роз­виток М. б. в Україні проходили у тісному спів­робітництві з видат. ученими Франції, Німеч­чини, РФ, США та ін. країн.

Завантажити статтю