Quelltext der Seite Molekularbiologie

[[Datei:DNA Overview.png|miniatur|hochkant|Strukturmodell eines Ausschnitts aus der DNA-Doppelhelix (B-Form) mit 20 Basenpaarungen.]]
Die '''Molekularbiologie''' ist die Beschäftigung mit der Struktur und Funktion biologischer [[Makromoleküle]], befasst sich als solche mit der Struktur, [[Biosynthese]] und Funktion von [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] und [[Ribonukleinsäure|RNA]] auf [[Molekül|molekularer]] Ebene und untersucht, wie diese untereinander und mit [[Protein]]en 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.

== Geschichte ==
Ab 1985 fand die [[Polymerase-Kettenreaktion]] (PCR), mit deren Hilfe eine bestimmte DNA-Sequenz millionenfach vervielfältigt werden kann, breite Anwendung und ermöglichte die genauere Untersuchung der DNA, zum Beispiel mit [[Agarose-Gelelektrophorese]].<ref>{{Cite web|url=https://bitesizebio.com/13505/the-invention-of-pcr/|title=The Invention of PCR|date=2007-10-24|website=Bitesize Bio|access-date=2019-10-07|language=en}}</ref> 1995 wurde mit [[Haemophilus#Haemophilus_influenzae|Haemophilus influenzae]] das erste vollständige Genom sequenziert. 2001 wurde das menschliche Genom im [[Humangenomprojekt]] sequenziert.<ref>{{Cite web|url=https://www.yourgenome.org/facts/timeline-organisms-that-have-had-their-genomes-sequenced|title=Timeline: Organisms that have had their genomes sequenced|website=yourgenome|access-date=2019-10-07|language=en}}</ref>
Im Folgenden konnte die molekulare DNA-Struktur eines Gens mit der RNA und dem zugehörigen Protein und der Funktion dieses Proteins im Körper verknüpft werden<ref>{{Cite web|url=https://www.ebi.ac.uk/training/online/course/genomics-introduction-ebi-resources/what-genomics|title=What is genomics?|date=2011-09-09|website=EMBL-EBI Train online|access-date=2019-10-07|language=en}}</ref> und das Gebiet der Genomik, das sich mit der Erforschung des Aufbaus von Genomen und der Wechselwirkungen zwischen Genen befasst, entwickelte sich.<ref>National Human Genome Research Institute: ''[http://www.genome.gov/19016904 FAQ About Genetic and Genomic Science]''. Abgerufen am 9. Dezember 2013.</ref> 
Dazu wurden Datenbanken wie [[National Center for Biotechnology Information|NCBI]] und [[Ensembl]] aufgebaut.<ref>{{Cite journal|date=2001|title=What is bioinformatics? A proposed definition and overview of the field.|journal=Methods of Information in Medicine|volume=40|issue=2|doi=10.1055/s-008-38405|issn=0026-1270|language=en}}</ref>

== Arbeitsfelder ==
Wichtige Arbeitsfelder sind die Erforschung der [[Genexpression]] und [[Genregulation]] auf allen Ebenen ([[Epigenetik]], [[Transkription (Biologie)|Transkription]], [[Translation (Biologie)|Translation]]) und die Erforschung der Funktion der [[Protein]]e in der [[Zelle (Biologie)|Zelle]]. Insbesondere die Wechselwirkung zwischen [[Desoxyribonukleinsäure|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 [[Medikament]]en zu verbessern.<ref>{{Literatur|Autor=Alexander McLennan, Andy Bates|Titel=Molekularbiologie: für Biologen, Biochemiker, Pharmazeuten und Mediziner|Verlag=John Wiley & Sons|Datum=2013-01-01|ISBN=9783527334766|Seiten=257|Online={{Google Buch|BuchID=XcGpBAAAQBAJ|Seite=257}}|Abruf=2017-04-05}}</ref> Auch die Aufklärung der genetischen Information durch [[DNA-Sequenzanalyse|Sequenzierung]] der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] und [[RNA]] ermöglicht wesentliche Einsichten in die [[Evolution]] der [[Lebewesen]]. Vielfach werden die aufgrund [[Morphologie (Biologie)|morphologischer]] und anhand von [[Fossilien]] entwickelten Stammbäume des [[Systematik (Biologie)|Systems der Lebewesen]] durch Sequenzdaten bestätigt oder auch widerlegt. Durch die [[Gentechnik]] ist es schließlich möglich, das Erbgut von [[Organismus|Organismen]] zu verändern. So können beispielsweise in Bakterien oder in Nutztieren [[Hormon]]e und andere körpereigene Substanzen des Menschen, aber auch andere neue [[Arzneistoff]]e 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, [[Gen]]e für Krankheits[[resistenz]]en oder Abwehrmechanismen gegen Fressfeinde oder konkurrierende Pflanzen einzuschleusen, so dass unter anderem die entsprechenden Stoffe von den Pflanzen selbst gebildet werden.

Molekularbiologische [[Forschungsinstitut]]e im deutschsprachigen Raum sind neben [[Universität|universitären]] Einrichtungen unter anderen das ''[[European Molecular Biology Laboratory]]'', verschiedene [[Max-Planck-Gesellschaft|Max-Planck-Institute]] sowie das [[DKFZ|Deutsche Krebsforschungszentrum]].

== Techniken ==
Molekularbiologische Methoden werden in der modernen biologischen und [[medizin]]ischen 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 [[Biochemie|biochemischen]], [[Mikrobiologie|mikrobiologischen]], [[Genetik|genetischen]] und [[Gentechnik|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|In-vitro]]-Technik bis hin zu [[In vivo|In-vivo]]-Untersuchung, wie zum Beispiel [[Polymerase-Kettenreaktion|PCR]], [[Klonierung]], [[Mutagenese]], [[Rekombinantes Protein|rekombinante Expression]], [[Hefe-Zwei-Hybrid-System]], [[Zellkultur]] usw.

== Siehe auch ==
* [[Bioinformatik]]
* [[Genom]]
* [[Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie]]
* [[Zellbiologie]]

== Literatur ==
* [[Bruce Alberts]], u.&nbsp;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|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}}
{{Wiktionary}}
* {{DNB-Portal|4039983-7}}
* {{SEP|http://plato.stanford.edu/entries/molecular-biology/|Molecular Biology|Lindley Darden und James Tabery}}
* {{SEP|http://plato.stanford.edu/entries/molecular-genetics/|Molecular Genetics|Ken Waters}}
* [http://www.gbm-online.de Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie]
* [https://reportergene.com/ Aktuelle Informationen] über die Reportergen Forschung (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4039983-7|LCCN=sh85086577|NDL=00561039}}

[[Kategorie:Molekularbiologie| ]]
[[Kategorie:Humangenetik]]
[[Kategorie:Medizinisches Fachgebiet]]