מה ההבדל בין ביוכימיה, ביולוגיה מולקולרית וגנטיקה?


תשובה 1:

הגנטיקה היא המובחנת ביותר מבין השלושה. הוא חוקר גנים, גנומיקה ותורשה. זה יכול לכלול גנטיקה מולקולרית, העוסקת ישירות ב- DNA והיא כוללת גנטיקה של אוכלוסייה, שקשורה יותר לאופן שבו אללים שונים מתפשטים באוכלוסייה.

טרם ראיתי הגדרה של ביולוגיה מולקולרית שאינה חופפת לביוכימיה. השניים הם מדעים כמעט זהים. הקרוב ביותר שמצאתי להבחנה משמעותית הוא שביולוגים מולקולריים הם ביולוגים וביוכימאים הם כימאים. ביולוגים מולקולריים עוסקים בעצמם בתהליכים הביולוגיים; התאים, הרקמות, האורגניזמים. ביוכימאים עוסקים יותר בכימיקלים, שקורים במקרה לדבר חי; מנגנוני תגובה, תרמודינמיקה, זוויות קשר וכדומה. לא שמה שאני אומר כאן מוסכם באופן אוניברסלי.

בסופו של יום, כמות החפיפה היא מסיבית ואנחנו מפצלים שערות באומרו שמישהו הוא לחלוטין אחד ולא השני. אפשר לקבל תואר בביולוגיה מולקולרית, להיות חבר במחלקה לגנטיקה ולהסתכל על הביוכימיה המבנית של איך חלבון נקשר ל- DNA.


תשובה 2:

ביוכימיה קשורה לתכונות כימיות ואינטראקציות של מולקולות ביולוגיות. כך למשל נוכל לקחת אנזים מבודד להוסיף מצע ולמדוד את הקינטיקה של תגובה בצינור המבחן. הניסויים מנסים לבודד תכונות כימיות ספציפיות, ולאו דווקא מחקות את הסביבה התאית (מה שקורה לרוב).

הביולוגיה המולקולרית קשורה להשפעות ביולוגיות של מולקולות ספציפיות - אנו מוסיפים X לתרבית התאים - האם התאים מתים? האם הם הופכים לסרטנים?

הגנטיקה בוחנת את תורשתן של תכונות ומנסה למצוא מהן המולקולות שקשורות לתכונה זו. כמה רגישות ל- X ניתן לייחס לגנטיקה? מה הגן שהופך את העיניים לכחולות?

במחקר הנוכחי תחומים אלה שזורים זה בזה מקרוב, וכמעט בלתי אפשרי לפרסם מאמר טוב רק באחת מהן, מבלי שיש להם עדויות מאחרים. אז הגנטיקה מזהה את השחקנים, הביוכימיה אומרת כיצד הם ככל הנראה מתפקדים, והביולוגיה המולקולרית שואלת כיצד פונקציה זו משפיעה על התכונות הביולוגיות של אורגניזם.

:) יו


תשובה 3:

ההבדל טמון בסוג השאלות שאתה מעוניין לשאול ומה אתה רוצה לדעת יותר. אני אתן דוגמא. כאשר הוטבע המונח גן בראשית המאה העשרים לאיש לא היה מושג לגבי ההרכב הפיזי והכימי שלו. הרעיון של גן היה עדיין צעיר וענף הגנטיקה והתורשה לא היה בעל חשיבות מרכזית בקרב המדענים באותה תקופה. זכרו שהעולם עדיין היה מורא מתורת התפתחותו של דרווין. אולם בהמשך הסניף עלה בקצב. אז היה הגן רק מילה ששימשה לתיאור חלקיקי מידע עצמאיים ובלתי ניתנים לחלוקה שהועברו מדור לדור. העבודה המתמטית הייתה הבסיס שבאמצעותו התגבשה הבנת הגן. זו הייתה עבודתו של גנטיקאי. בשלב זה איש עדיין לא ידע כיצד הגן מבצע את תפקידו או היכן הוא נמצא בתא. זה המקום אליו נכנס ביולוג תאים. הם אלה שדואגים לאתר מיקומים בתאים. הם כמו ה- GPS של הקהילה המדעית. תומאס מורגן נכנס לתמונה. המעבדה שלו (שנקראה חדר הזבובים) עבדה על זבובי פרי וריאציות פנוטיפיות לאורך דורות. הייתי ממליץ לקרוא עוד על עבודתו הניסויית. גם על תלמידיו לקבל קרדיט.

עבודה עצמאית של סאטון ובוברי הציעה כי הגן נמצא בכרומוזומים כמו חרוזים על חוט (בתוך הגרעין). מורגן כתב, "אנו מעוניינים בתורשה לא בעיקר כניסוח מתמטי אלא כבעיה הנוגעת לתא, לביצה ולזרע." קו זה מסכם את ההבדל בין גנטיקה לביולוגיה של התא.

אם כימאי מתבונן באינטראקציות כימיות בבכוס בו הוא / היא מוסיפים את כל הריאגנטים, ביוכימאי עושה את אותו הדבר אך בגירסה דקה יותר של כוס, התא; ללא שום ריאגנטים שנוספו, אלא אם כן מישהו רוצה לבדוק את השפעותיו על מולקולות ביו קיימות אחרות. לפיכך, ביוכימאי יהיה מעוניין לדעת את אופיו הכימי של הגן. בהתחשב בהתייחסות ההיסטורית אני אתן דוגמא להבהרת ההבחנה. אם ביוכימאי יגלה חלבון מוזר וחדש מסוים, המוקד העיקרי שלו יהיה בטיהורו ובגילוי היכן הוא עומד מבחינת הכימיה הכוללת של התא. ביו-פיזיקאי היה מנסה לאתר את המיקומים במרחב התלת ממדי של כל אטום בודד בחלבון. מידע זה הוא קריטי מכיוון שהוא מסייע לתעשיית התרופות לנתח יעד פוטנציאלי לתרופות. אם אני יודע איפה כל האטומים אני יודע היכן נמצא החוליה החלשה ואני יכול לכוון את זה. מידע זה מסייע בעיצוב תרופות ורופאים משתמשים בזה לטיפול במחלות. ביולוג מולקולרי לעומת זאת מודאג ממה שהוליד את החלבון מלכתחילה? יש להם משימה עמלנית יותר של ניפוי הגנום ובידוד הגן המקודד לחלבון. אם אתה חושב על זה, ביוכימאים יחסית עצלנים ככה.

בשורה התחתונה, כל תחום מגבה את השני. אתה יכול להשוות את זה למידלי כאשר ברגע שעבודה של גנטיקאי נעשית, השרביט מועבר לביולוג תא אז למיקרוביולוג, אולי ביולוג מולקולרי אחר כך. סוף סוף ביו-כימאי מקבל את העבודה המעטה ביותר. אבל היי, ייתכן שמירוץ המדלי הזה לא תמיד יעבור באותו סדר.


תשובה 4:

ההבדל טמון בסוג השאלות שאתה מעוניין לשאול ומה אתה רוצה לדעת יותר. אני אתן דוגמא. כאשר הוטבע המונח גן בראשית המאה העשרים לאיש לא היה מושג לגבי ההרכב הפיזי והכימי שלו. הרעיון של גן היה עדיין צעיר וענף הגנטיקה והתורשה לא היה בעל חשיבות מרכזית בקרב המדענים באותה תקופה. זכרו שהעולם עדיין היה מורא מתורת התפתחותו של דרווין. אולם בהמשך הסניף עלה בקצב. אז היה הגן רק מילה ששימשה לתיאור חלקיקי מידע עצמאיים ובלתי ניתנים לחלוקה שהועברו מדור לדור. העבודה המתמטית הייתה הבסיס שבאמצעותו התגבשה הבנת הגן. זו הייתה עבודתו של גנטיקאי. בשלב זה איש עדיין לא ידע כיצד הגן מבצע את תפקידו או היכן הוא נמצא בתא. זה המקום אליו נכנס ביולוג תאים. הם אלה שדואגים לאתר מיקומים בתאים. הם כמו ה- GPS של הקהילה המדעית. תומאס מורגן נכנס לתמונה. המעבדה שלו (שנקראה חדר הזבובים) עבדה על זבובי פרי וריאציות פנוטיפיות לאורך דורות. הייתי ממליץ לקרוא עוד על עבודתו הניסויית. גם על תלמידיו לקבל קרדיט.

עבודה עצמאית של סאטון ובוברי הציעה כי הגן נמצא בכרומוזומים כמו חרוזים על חוט (בתוך הגרעין). מורגן כתב, "אנו מעוניינים בתורשה לא בעיקר כניסוח מתמטי אלא כבעיה הנוגעת לתא, לביצה ולזרע." קו זה מסכם את ההבדל בין גנטיקה לביולוגיה של התא.

אם כימאי מתבונן באינטראקציות כימיות בבכוס בו הוא / היא מוסיפים את כל הריאגנטים, ביוכימאי עושה את אותו הדבר אך בגירסה דקה יותר של כוס, התא; ללא שום ריאגנטים שנוספו, אלא אם כן מישהו רוצה לבדוק את השפעותיו על מולקולות ביו קיימות אחרות. לפיכך, ביוכימאי יהיה מעוניין לדעת את אופיו הכימי של הגן. בהתחשב בהתייחסות ההיסטורית אני אתן דוגמא להבהרת ההבחנה. אם ביוכימאי יגלה חלבון מוזר וחדש מסוים, המוקד העיקרי שלו יהיה בטיהורו ובגילוי היכן הוא עומד מבחינת הכימיה הכוללת של התא. ביו-פיזיקאי היה מנסה לאתר את המיקומים במרחב התלת ממדי של כל אטום בודד בחלבון. מידע זה הוא קריטי מכיוון שהוא מסייע לתעשיית התרופות לנתח יעד פוטנציאלי לתרופות. אם אני יודע איפה כל האטומים אני יודע היכן נמצא החוליה החלשה ואני יכול לכוון את זה. מידע זה מסייע בעיצוב תרופות ורופאים משתמשים בזה לטיפול במחלות. ביולוג מולקולרי לעומת זאת מודאג ממה שהוליד את החלבון מלכתחילה? יש להם משימה עמלנית יותר של ניפוי הגנום ובידוד הגן המקודד לחלבון. אם אתה חושב על זה, ביוכימאים יחסית עצלנים ככה.

בשורה התחתונה, כל תחום מגבה את השני. אתה יכול להשוות את זה למידלי כאשר ברגע שעבודה של גנטיקאי נעשית, השרביט מועבר לביולוג תא אז למיקרוביולוג, אולי ביולוג מולקולרי אחר כך. סוף סוף ביו-כימאי מקבל את העבודה המעטה ביותר. אבל היי, ייתכן שמירוץ המדלי הזה לא תמיד יעבור באותו סדר.