Molekulyar biologiya – biologiyanın bir bölməsi olub canlı orqanizmlərdə baş verən dəyişiklikləri molekulyar səviyyədə öyrənir. Digər bioloji elmlər xüsusilə də hüceyrə biologiyası, genetika, biokimya ilə sıx əlaqəlidir və bu sahələrin inkişafı nəticəsində meydana çıxmışdır. Molekulyar biologiya DNT, RNT, zülal biosintezi də daxil olmaqla bir hüceyrənin müxtəlif sistemləri arasında qarşılıqlı təsiri və tənzimləməni öyrənir.

Digər bioloji elmlərlə əlaqəsi:

Molekulyar biologiyada tədqiqatçılar bir sıra xüsusi metodlardan istifadə edirlər, amma zaman keçdikcə bu metodlar biokimya və genetikanın metodları ilə birləşirlər. Bu səbəbdən molekulyar biologiya, biokimya və genetika elmləri arasında dövrü asılılıq mövcuddur.

Biokimya – canlı orqanizmlərdə kimyəvi maddələri və həyati əhəmiyyətli prosesləri öyrənir. Biokimyaçıların diqqət mərkəzində biomolekulların quruluşu və funksiyaları dayanır. Kimyəvi tədqiqatların əsasında duran bioloji proseslər və bioloji aktiv maddələrin sintezi biokimyaya misal ola bilər.

Genetika – canlıların iki əsas xassəsini – irsiyyət və dəyişkənliyi öyrənən bir elmdir. Müasir genetika irsiyyət və dəyişkənlik hadisəsini – biokimya, biofizika, sitologiya, embriologiya, mikrobiologiya, zoologiya, botanika, seleksiya kimi bioloji elmlərin nailiyyətlərinə əsaslanaraq öyrənir.

Molekulyar biologiya – replikasiya, transkripsiya və genetik materialların translyasiyasının molekulyar əsaslarını öyrənir.

Molekulyar biologiyanın əsas tədqiqat metodları:

Molekulyar biologiya – da bioloji, fiziki və kimyəvi metodların geniş arsenalından istifadə edir. Bu metodların bəziləri biokimya, sitologiya, genetika elmlərindən irsən qalmış, digərləri isə elmin özünün inkişafı zamanı molekulyar obyektlərlə işləmək üçün yaradılmışdır. Aşağıda molekulyar biologiyanın ən çox istifadə olunan metodları haqqında qısa məlumatlar verilmişdir:

Elektroforez – bu metodun əsasını “+” və “-” yükə malik olan zülalların və ya DNT və RNT nin elektrik sahəsində molekulun 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.

Nəticə: Western Blot sizə aşağıdakı məlumatları verir:

Proteininizin ölçüsü

Proteininizin ekspresiya dərəcəsi

Western Blot istər hüceyrə, istərsə də toxumada olan proteinləri, həmçinin in vitro sintez edilmiş protein kombinasiyalarını da analiz edə bilir. Western Blot sizi maraqlandıran zülal üçün seçdiyiniz anticisimlərin keyfiyyətindən və bu protein üçün nə dərəcədə spesifik olmasından asılıdır.  İndi anticisimləri kommersiya mənbələrindən asanlıqla əldə etmək  olar və siz sizi maraqlandıran protein üçün sifariş edə bilərsiniz. Əgər sizin protein yenidirsə onda anticismi özünüz emal etməli və ya bu işlə məşğul olan xüsusi kompaniya ilə əlaqə saxlamalısınız. Bu halda sizə az miqdarda hüceyrə ekstarktlarından əldə edilmiş və ya rekombinat şəklində proteinə ehtiyacınız olacaq. Sizin proteininizə spesifik anticisimlər Western Blot-da olan minlərlə protein əvəzinə yalnız sizi maraqlandıran  proteinə birləşir.

Southern blotting – bu metodan fiziki xəritədə xromosom yerdəyişmələrinin xəritələşməsi, genlərin yerlərinin müəyyən olması, 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 RNTnin analizi üçün istifadə olunur. Bu zaman hüceyrədən ayrılmış RNT molekulları gel elektroforezin köməyilə ölçülərinə uyğun olaraq ayrılıb filtrə köçürülür. Nişanlanmış bir zəncirli zondla hibridizasiyadan sonra elektroforeqramın müəyyən sahələrində siqnal ayırd olunur ki, orada RNT ilə DNT zondu arasında homologiya var.

Molekulyar markerlərdən istifadə etməklə hər hansı bir genin transkriptinin ölçüsünü müəyyən etmək olar.

Polimeraz zəncirvari reaksiya - 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.

Şəkil: www.eccb2006.org