ژنتیک ملکولی چیست؟ تعریف ژنتیک مولکولی

ژنتیک مولکولی از دو علم مولکولی و دیگری ژنتیک تشکیل شده است. این علم مجموعه ای از تکنیک های آزمایشگاهی با هدف شناسایی و یا دستکاری بخش های DNA در سنتز مولکول های مهم بیولوژیکی است. دانشمندان درباره کاربرد این تکنیک ها در گستره وسیعی از علوم زیست پزشکی صحبت می کنند.

ژنتیک مولکولی یک رویکرد تحقیقی بالینی است. شامل استفاده از روش های آزمایشگاهی و استراتژی های ملکولی در سطح ژن است. این رویکرد دانش را در مورد بیان و تنظیم ژن ها در سطح مولکولی ارائه میدهد.

در نشریه جهان شیمی فیزیک در مورد مهندسی ژنتیک، جهش ژنتیکی، ژنوم، تقسیم میوز، کروموزوم، تفاوت DNA و RNA و مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی مطالب ارزشمندی منتشر شده است. در این مقاله شما را با ژنتیک ملکولی بطور کامل و جامع آشنا میکنیم.

تعریف ژنتیک مولکولی

ژنتیک مولکولی، نه بر رویکردهای تحقیقی یا روشهای آزمایشگاهی، بلکه بر نظریه متمرکز شده است. تحقیقات فلسفی اولیه مربوط به نظریه اساسی در مورد ترکیب، بیان و تنظیم ژن ها بود. با ظهور ژنتیک تکاملی و زیست شناسی تکاملی توجه متعاقبا به سمت نقد نظریه اساسی مرتبط با ژنتیک معاصر سوق پیدا کرد. نظریه بنیادی نه تنها به ترکیب، بیان و تنظیم ژنها، بلکه به نقش کلی ژنها در ارگانیسم نیز مربوط می شود. طبق نظریه بنیادی، ژن ها و DNA با ارائه اطلاعاتی که تکامل و عملکرد موجودات را مشخص می کند، تمام فرایندهای زندگی را هدایت می کنند.

این مقاله با ارائه مروری سریع بر نظریه اساسی مرتبط با ژنتیک مولکولی آغاز می شود. از آنجا که این نظریه ایده هایی از مکتب ژنتیک کلاسیک مورگان را در بر می گیرد.

مفهوم اطلاعات ژنتیکی

مفهوم اطلاعات ژنتیکی دارای جایگاه برجسته ای در تاریخ ژنتیک مولکولی است. با مشاهده واتسون و کریک که از آنجا که هر دنباله ای از جفت های پایه نوکلئوتیدی می تواند در ساختار هر مولکول DNA جا بیفتد، آغاز می شود. بنابراین به نظر می رسد که توالی دقیق پایه ها کدی باشد که اطلاعات ژنتیکی را حمل می کند. (واتسون و کریک ۱۹۵۳). همانطور که داونز (۲۰۰۵) می گوید ژنتیک شناسان یعقوب و مونود استفاده از زبان اطلاعات یعنی کد ژنتیکی را تقویت کردند. در اوایل دهه ۱۹۶۰، زبان اطلاعات به خوبی در زمینه ژنتیک مولکولی جا افتاده بود.

ژن ها و DNA حاوی تمام اطلاعات تکاملی هستند. منتقدان موضع های مختلفی را اتخاذ کرده اند. به نظر می رسد اکثر این تصور را دارند که سیستم ها یا فرآیندهای بیولوژیکی حاوی اطلاعات هستند. اما این ایده را که DNA نقش استثنایی در ارائه اطلاعات دارد، رد می کنند. برخی قانع می شوند که بر اساس نظریه های مختلف موجود در مورد اطلاعات  مانند نظریه های استاندارد teleosemantic ، اطلاعات فقط به DNA محدود نمی شود.

اما برخی دیگر ادعا می کنند که درک آنچه ژن ها انجام می دهند. مستلزم تصور جدیدی از اطلاعات بیولوژیکی است. یکی از رویکردها این است که به یک مفهوم محدود از کد نویسی بپردازیم. به طور خاص با هدف روشن ساختن حس اینکه DNA اطلاعات مربوط به سنتز پلی پپتیدها را ارائه می دهد، اما نه برای صفات سطح بالاتر.

رویکرد دیگر ایجاد مفهوم جدید و گسترده ای از اطلاعات بیولوژیکی و استفاده از این تصور برای نشان دادن نقش اطلاعاتی ژن ها منحصر به فرد نیست. رویکرد دیگر این است که بحث اطلاعاتی را به طور کامل کنار بگذاریم و استدلال های تحقیقی و توضیحی مرتبط با ژنتیک و زیست شناسی مولکولی را توضیح دهیم.

ژنوم چیست

ژنوم مجموعه کامل اطلاعات ژنتیکی موجودات زنده است. تمام اطلاعاتی را که ارگانیسم برای عملکرد خود نیاز دارد، فراهم می کند. در موجودات زنده، ژنوم در مولکول های طولانی DNA به نام کروموزوم ذخیره می شود. بخشهای کوچکی از DNA، ژن نامیده می شوند، برای RNA و مولکولهای پروتئینی مورد نیاز بدن ارجاع می دهند.

در یوکاریوت ها، ژنوم هر سلول در یک ساختار متصل به غشا به نام هسته وجود دارد. پروکاریوتها که غشای داخلی ندارند. ژنوم خود را در ناحیه ای از سیتوپلاسم به نام نوکلئوید ذخیره می کنند. طیف وسیعی از مولکولهای RNA که توسط یک ژنوم بیان می شود. به عنوان ترانکریپتوم آن شناخته می شود و مجموعه کامل پروتئین های تولید شده توسط ژنوم را پروتئوم آن می نامند.

در ژنوم انسان ۲۳ جفت کروموزوم وجود دارد. بین سالهای ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۳ ، هر بیست و سه جفت به طور کامل از طریق یک تحقیق بین المللی شناخته شده به عنوان پروژه ژنوم انسان تعیین توالی شد. مطالعه و تجزیه و تحلیل ژنوم ها ژنومیک نامیده می شود.

پروژه ژنوم انسانی HGP یکی از بزرگترین کارهای اکتشافی در تاریخ بود. یک تیم بین المللی از محققان به دنبال توالی و نقشه برداری از همه ژن ها که به عنوان ژنوم شناخته می شوند.HGP به ما این توانایی را داد که برای اولین بار نقشه ژنتیکی کامل طبیعت برای ساختن یک انسان را بخوانیم.

نظریه اساسی ژنتیک کلاسیک

نظریه اساسی مرتبط با ژنتیک کلاسیک توضیحاتی در مورد انتقال ویژگی ها از والدین به فرزندان ارائه داد. مورگان و همکارانش بر اساس یک تقسیم بندی مفهومی بین ترکیب ژنتیکی یک موجود زنده، ژنوتیپ آن و تظاهرات مشاهده شده آن به نام فنوتیپ آن را مورد استفاده قرار دادند. رابطه بین این دو به عنوان علت مورد بررسی قرار گرفت: ژنوتیپ در ارتباط با محیط فنوتیپ تولید می کند. این نظریه انتقال تفاوتهای فنوتیپی از والدین به فرزندان را با پیروی از انتقال تفاوتهای ژنی از نسلی به نسل دیگر و نسبت دادن صفات جایگزین به وجود اشکال جایگزین ژنها توضیح داد.

روش کلاسیک استدلال مگس میوه Drosophila melanogastor امروزه هنوز یک روش مهم استدلال در ژنتیک است، ژنتیک مولکولی نامیده می شود.

ژن های Drosophila به صورت جفت هستند که در موقعیت های متناظر بر روی چهار جفت کروموزوم موجود در هر سلول مگس قرار دارند. جهش رنگ چشم معروف به بنفش با ژنی که در کروموزوم II قرار دارد مرتبط است. دو نسخه از این ژن، به صورت جهش یافته یا معمولی از نوع وحشی موجود هستند. در همان مکان (موقعیت مربوطه) در دو کروموزوم دوم قرار دارند. اشکال جایگزین ژنی که در یک ناحیه رخ می دهد آلل نامیده می شوند.

انتقال ژنها از والدین به فرزندان در یک فرایند ویژه تقسیم سلولی به نام میوز انجام می شود. از هر مجموعه زوج سلولهای گامت حاوی یک کروموزوم تولید می کند. نیمی از کروموزومهای تخمک و نیمی از اسپرمها در حین لقاح با هم ترکیب می شوند. به هر فرزندی یک کپی از یک ژن از هر جفت ژنی از والدین زن خود و یک کپی از یک ژن از هر جفت ژنی از والد مرد خود می دهد.

ژنوتیپ و فنوتیپ

توضیحات انتقال صفات مربوط به وجود ژن های جایگزین (ژنوتیپ) و حضور صفات قابل مشاهده جایگزین (فنوتیپ) است. گاهی اوقات این کار بر اساس روابط غالب/مغلوب انجام می شود. به عنوان مثال، رنگ چشم بنفش برای شخصیت های وحشی (رنگ چشم قرمز) مغلوب است. این بدان معناست که مگس هایی با دو نسخه آلل بنفش (شکل جهش یافته ژن که pr نامیده می شود) دارای چشم های بنفش هستند. اما هتروزیگوت ها، با یک نسخه از آلل بنفش و یک نسخه از آلل نوع وحشی (تعیین شده +)، دارای چشمان معمولی از نوع وحشی هستند (مانند مگس هایی با دو نسخه از آلل نوع وحشی).

انتقال ژن

انتقال ژن به شرح زیر است: هر یک از فرزندان یک نسخه از کروموزوم II را از هر یک از والدین دریافت کردند. کروموزومهای مادری باید آلل نوع وحشی داشته باشند (از آنجا که هر دو کروموزوم دوم هر والد زن مورد استفاده در آزمایش حاوی آلل نوع وحشی بودند-این بر اساس آزمایش های قبلی مشخص شده بود).

این ایده که ژن عامل ایجاد تفاوت است باید واجد شرایط باشد: تفاوت در ژن باعث تفاوت فنوتیپی در زمینه های ژنتیکی و محیطی خاص می شود. این ایده آنقدر حیاتی است و نادیده گرفته می شود که بیان آن به عنوان یک اصل ضروری است.

تفاوت در یک ژن کلاسیک باعث تفاوتهای فنوتیپی یکنواخت در زمینه های ژنتیکی و محیطی خاص می شود.

ژنتیک کلاسیک شامل تجزیه و تحلیل نظری الگوهای پیچیده انتقال شامل ترکیب مجدد صفات فنوتیپی بود. تجزیه و تحلیل این الگوها اطلاعاتی در مورد فرایندهای بیولوژیکی اساسی مانند مکانیک کروموزومی و همچنین اطلاعاتی در مورد آرایش خطی ژن ها در گروه های پیوندی به دست آورد. این توضیحات نظری به ایده هایی درباره ژنها، نحوه تکثیر ژنها، عملکرد ژنها یا تفاوت ژنها در ویژگیهای فنوتیپی بستگی ندارد.

زیست شناسی مولکولی و ژنتیک مولکولی

تحقیقات در زمینه زیست شناسی مولکولی و ژنتیک به سوالات اساسی که ژنتیک کلاسیک در مورد ترکیب ژنها، مکانیسم تکثیر ژنها، عملکرد ژنها و نحوه تفاوتهای ژنتیکی باعث ایجاد تفاوتهای فنوتیپی می شود، پاسخ داده است. این پاسخ ها از نظر پدیده های سطح مولکولی ارائه شده اند و بسیاری از نظریه های اساسی مرتبط با ژنتیک مولکولی را ارائه می دهند.

ژن چیست

ژن ها توالی خطی نوکلئوتیدها در مولکول های DNA هستند. هر مولکول DNA از یک زنجیره دوگانه نوکلئوتید تشکیل شده است. چهار نوع نوکلئوتید در DNA وجود دارد: گوانین، سیتوزین، تیمین و آدنین. جفت زنجیره نوکلئوتیدی در مولکول DNA به صورت مارپیچ دوگانه دور هم می پیچند.

دو زنجیره در مارپیچ توسط پیوندهای هیدروژنی بین نوکلئوتیدهای زنجیره های مجاور متصل شده اند. پیوند هیدروژنی خاص است به طوری که گوانین در یک زنجیره همیشه در کنار سیتوزین در زنجیره مجاور (و برعکس) و تیمین در یک زنجیره همیشه در کنار آدنین (و بالعکس) قرار دارد. از این رو، توالی خطی نوکلئوتیدها در یک زنجیره نوکلئوتید در یک مولکول DNA مکمل توالی خطی نوکلئوتیدها در زنجیره دیگر مولکول DNA است.

ژن قسمتی از نوکلئوتیدها در یکی از زنجیره های مولکول DNA است. البته ، هر رشته نوکلئوتید در DNA یک ژن نیست. بخشهایی از DNA با توجه به عملکرد آنها به عنوان ژن شناخته می شوند.

تکثیر ژن

هنگامی که زنجیره های زوج یک مولکول DNA باز می شوند و زنجیره های جدیدی در کنار رشته های جداکننده بوسیله جفت شدن نوکلئوتیدهای مکمل شکل می گیرد، ژن ها صادقانه تکرار می شوند. هنگامی که فرآیند کامل شد. دو نسخه از مارپیچ دوگانه اصلی تشکیل شده است.  از این رو ژن های موجود در مولکول DNA اصلی به طور موثرتری تکثیر شده اند.

عملکرد ژن

ژنها به عنوان الگوهایی در سنتز مولکولهای RNA عمل می کنند. نتیجه این است که توالی خطی نوکلئوتیدها در مولکول RNA تازه سنتز شده مربوط به توالی خطی نوکلئوتیدها در بخش DNA است که به عنوان الگو استفاده می شود. مولکولهای RNA مختلف نقشهای متفاوتی در سلول ایفا می کنند و بسیاری از مولکولهای RNA نقش الگو را در سنتز مولکولهای پلی پپتیدی ایفا می کنند. پلی پپتیدهای تازه سنتز شده توالی های خطی از آمینو اسیدها هستند و پروتئین ها را تشکیل می دهند و پروتئین ها نقش های عملکردی گسترده ای را در سلول و ارگانیسم (و محیط) ایفا می کنند.

توانایی یک پلی پپتید به روشهای خاص بستگی به توالی خطی اسیدهای آمینه ای دارد که از آن تشکیل شده است. این توالی خطی مربوط به توالی خطی سه قلوهای نوکلئوتیدها در RNA کدون ها است. به نوبه خود مربوط به توالی خطی نوکلئوتیدها در بخشهایی از DNA است.

تعریف ژن در ژنتیک مولکولی

یک ادعای رایج در ادبیات فلسفی در مورد ژنتیک مولکولی این است که نمی توان ژن ها را در سطح مولکولی تصور کرد. البته، فیلسوفان منکر استفاده زیست شناسان از اصطلاح ژن نمی شوند. اما بسیاری از فیلسوفان معتقدند که ژن یک اصطلاح ساختگی است و مکانی برای مفاهیم مختلف است.

شکاکان ژنی ادعا می کنند که در نحوه استفاده از ژن در سطح مولکولی انسجام ندارد و این اصطلاح نوع طبیعی را مشخص نمی کند. ژن برای انتخاب انواع مختلف واحدها در DNA استفاده می شود. DNA شامل نواحی کد کننده است که به RNA رونویسی می شوند. انواع مختلف مناطق تنظیم کننده و در ارگانیسم های بالاتر، تعدادی از مناطق که عملکرد آنها کمتر روشن است و شاید در مواردی وجود نداشته باشد. شک و تردید در مورد ژنها تا حدی بر این ایده استوار است که این اصطلاح گاهی فقط در مورد بخشهایی از یک منطقه کدگذاری، گاهی در کل منطقه کدگذاری تنظیم می شود.  گاهی نیز کل منطقه کدگذاری و مناطق نظارتی که بر رونویسی منطقه کدگذاری تاثیر می گذارد یا به طور بالقوه بر آن تاثیر می گذارد.

تعریف ژن در زیست شناسی

کتابهای درسی زیست شناسی حاوی تعاریفی از ژن هستند. رایج ترین تعریف معاصر این است که یک ژن واحد بنیادی است که برای پلی پپتید کد گذاری می کند. یکی از مشکلات این تعریف این است که بخشهای زیادی که معمولا به عنوان ژن نامیده می شوند را حذف می کند. برخی از بخشهای DNA برای مولکولهای RNA عملکردی کدگذاری می کنند که هرگز به پلی پپتیدها تبدیل نمی شوند. چنین مولکولهای RNA شامل RNA انتقال، RNA ریبوزومی و مولکولهای RNA هستند که نقش تنظیم کننده و کاتالیزوری را ایفا می کنند. بنابراین، این تعریف بسیار محدود است.

مشکل دیگر این تعریف متداول این است که بر اساس یک بیان بیش از حد ساده از بیان DNA است. با توجه به این روایت ساده ، یک ژن دنباله ای از نوکلئوتیدها در DNA است. به دنباله ای از نوکلئوتیدها تبدیل می شود که مولکول RNA پیام رسان را تشکیل می دهد. به نوبه خود به دنباله ای از آمینو اسیدها که یک پلی پپتید را تشکیل می دهند، ترجمه می شود.

اما وضعیت واقعی بیان DNA اغلب پیچیده تر است. به عنوان مثال، در گیاهان و حیوانات، بسیاری از مولکولهای mRNA قبل از تبدیل به پلی پپتیدها پردازش می شوند. در این موارد، بخشهایی از مولکول RNA، اینترون نامیده می شود، خارج شده و قسمتهای باقی مانده، که اگزون نامیده می شوند، قبل از خروج مولکول RNA از هسته سلولی به هم چسبانده می شوند. گاهی زیست شناسان کل ناحیه DNA، یعنی ناحیه ای را که هم با اینترون و هم با اگزون مطابقت دارد، ژن می نامند.

در مواقع دیگر، آنها فقط قسمت هایی از بخش DNA مربوط به اگزون ها را ژن می نامند.

تفاوت در ژن و تفاوت در ویژگی فنوتیپی

تفاوت در توالی نوکلئوتیدی یک ژن منجر به تفاوت توالی نوکلئوتیدی مولکولهای RNA می شود که به نوبه خود می تواند در توالی اسید آمینه یک پلی پپتید تفاوت ایجاد کند.

تفاوت در توالی های خطی اسیدهای آمینه در پلی پپتیدها (و در توالی های خطی نوکلئوتیدها در مولکولهای RNA عملکردی) می تواند بر نقش آنها در سلول و ارگانیسم تاثیر بگذارد و گاهی اوقات به عنوان یک تفاوت فنوتیپی قابل مشاهده است.

جهش ها (تفاوت ژن ها) که توسط گروه مورگان مشخص شده است (به عنوان مثال، جهش بنفش) به طور معمول به عنوان تفاوت در توالی های نوکلئوتیدی در DNA شناسایی شده است.

تمایز بین نظریه‌های اساسی ژنتیک مولکولی

توالی های خطی در مولکول های RNA و پلی پپتیدهای سنتز شده در سلول را کدها تعیین می کنند. مولکولهای RNA اغلب به گونه ای چسبانده شده و ویرایش می شوند که بر ترتیب خطی اسیدهای آمینه در محصول نهایی پلی پپتیدی تأاثیر می گذارد.

اما زیست شناسان پاسخی ​​نیز ارائه کرده اند. پاسخ شجاعانه بخشی از یک نظریه جامع و اساسی است. بر اساس این نظریه، ژن ها موجودات اساسی هستند که با تولید پروتئین هایی که به نوبه خود کلیه فرایندهای مهم سلولی را تنظیم می کنند. توسعه و عملکرد موجودات را هدایت می کنند.

اغلب ادعا می شود که ژن ها اطلاعات، نقشه یا برنامه را برای یک ارگانیسم ارائه می دهند. تمایز این نظریه گسترده و اساسی در مورد نقش اساسی ژن ها از نظریه معتدل و اساسی در مورد اینکه ژن ها در رابطه با سنتز RNA و پلی پپتیدها چه کار می کنند مفید است.

ژنتیک کلاسیک و ژنتیک مولکولی

در سال ۱۹۶۹، شافنر ادعا کرد که پیشرفت در ژنتیک در حال انجام است و علم ژنتیک کلاسیک در حال کاهش به یک علم نوظهور در زمینه ژنتیک مولکولی است. اما ادعای شافنر به سرعت توسط هال به چالش کشیده شد. سایر فیلسوفان زیست شناس استدلال های ضد تقلیل گرایانه هال را مطرح کردند و تقریبا اجماعی حاصل شد. ژنتیک کلاسیک به ژنتیک مولکولی تقلیل نمی یابد و نخواهد یافت. اگرچه مورد فلسفی برای کاهش تقلیل گرایی به چالش کشیده شده است. اما بسیاری از فیلسوفان هنوز تصور می کنند که گزارش ضد تقلیل گرایانه ژنتیک نمونه ای برای تجزیه و تحلیل های ضد تقلیل گرایانه سایر علوم است.

تجزیه و تحلیل مفاهیم ژنتیک کلاسیک و ژنتیک مولکولی

بر خلاف شک و تردید ژنی، استدلال شده است که زیست شناسان روشی منسجم، دقیق و یکنواخت برای تصور ژن ها در سطح مولکولی دارند. تجزیه و تحلیل زیر این بحث با تمایز بین دو روش متفاوت ژنتیک شناسان معاصر در مورد ژن ها آغاز می شود.

ژنتیک شناسان کلاسیک اغلب ژن ها را به عنوان واحدهای عملکردی در کروموزوم ها تصور می کردند. تفاوت هایی که باعث تفاوت در فنوتیپ ها می شود. امروزه، در زمینه هایی که ژن ها با توجه به تفاوت های فنوتیپی مشاهده می شوند.

ژنتیک شناسان هنوز ژن ها را به این روش کلاسیک تصور می کنند. به عنوان واحدهای عملکردی در DNA که تفاوت های آنها باعث تفاوت های مشاهده شده در فنوتیپ ها می شود. این روش تصور ژنها مفهوم ژن کلاسیک نامیده می شود.

اما ژنتیک شناسان معاصر نیز با استناد به یک مفهوم در سطح مولکولی، ژن ها را به گونه ای دیگر در نظر می گیرند. مفهوم ژن مولکولی از این ایده نشات می گیرد که ژن ها واحدهایی در DNA هستند که برای تعیین توالی خطی در مولکول های سنتز شده از طریق بیان DNA عمل می کنند. بر اساس این تحلیل، هر دو مفهوم در ژنتیک شناسان معاصر کار می کنند.

ادامه تجزیه و تحلیل مفاهیم ژنتیک کلاسیک و ژنتیک مولکولی

ابهام زیادی در مورد روش کلاسیک تفکر در مورد ژن ها به این دلیل است که ژنتیک شناسان گاهی اوقات به گونه ای صحبت کرده اند که گویی ژن های کلاسیک تصور شده مربوط به ویژگی های فنوتیپی ناخالص (فنوتیپ ها) هستند. یا اینکه گویی ژن های فردی فنوتیپ ها را تولید می کنند.

این بحث از طرف ژنتیک شناسان کلاسیک بسیار گمراه کننده بود و همچنان در زمینه ژنتیک معاصر گمراه کننده است. یک ویژگی فنوتیپی درشت، مانند رنگ چشم بنفش، شامل انواع عوامل ژنتیکی و برون ژنتیکی از جمله آنزیم ها و ساختارهای مختلف سلولی، آرایش بافت ها و عوامل محیطی است.

علاوه بر این، مشخص نیست که چه عملکردهای سطح فنوتیپی ناخالصی را می توان به ژن های فردی نسبت داد. جهش های این ژن بر تعدادی از صفات سطح فنوتیپی ناخالص تأثیر می گذارد. استدلال توضیحی مشروع با استناد به مفهوم ژن کلاسیک به هیچ گونه توجیهی در مورد ژنها یا عملکرد یک ژن بستگی ندارد. آنچه که استدلال توضیحی به آن بستگی دارد، اصل تفاوت است. یعنی این اصل که برخی تفاوت ها در ژن باعث ایجاد تفاوت های فنوتیپی خاصی در زمینه های ژنتیکی و محیطی خاص می شود. بسیاری از توضیحات مبتنی بر ژن در زیست شناسی معاصر به بهترین وجه از نظر مفهوم ژن کلاسیک و اصل تفاوت درک می شوند.

تجزیه و تحلیل دیگر مفاهیم ژنتیک کلاسیک و ژنتیک مولکولی

شاید دلیل این که شکاکان ژنی مفهوم ژن مولکولی را نادیده گرفته اند این است که آنها در جستجوی نوع مفهومی اشتباه بودند. این مفهوم صرفا یک مفهوم فیزیکوشیمیایی نیست. یک قطعه واحد از DNA را در ژن های جداگانه ارائه نمی دهد. در عوض، این یک مفهوم کاربردی است که راهی یکنواخت برای اندیشیدن در مورد ژن هایی که می توانند برای انتخاب بخش های مختلف DNA در زمینه های مختلف تحقیقی یا توضیحی استفاده شوند، ارائه می دهد. بر اساس این تحلیل، مفهوم مولکولی اساسی، مفهوم یک ژن برای توالی خطی در محصول بیان DNA است.

مزیت این تجزیه و تحلیل این است که بر محدودیت های توضیحات ژن محور تاکید می کند در حالی که ژنهای نقش متمایز را در ترکیب RNA و پلی پپتیدها مشخص می کند: ژنها توالی خطی رونویسی RNA اولیه را تعیین می کنند و اغلب نقش متمایزی را ایفا می کنند. نقش اختصاصی در تعیین توالی اسیدهای آمینه در پلی پپتیدها دارد.

عملکرد ژن و DNA در ژنتیک مولکولی

این علم به نام ژنتیک مولکولی با یک نظریه اساسی همراه است که بر اساس آن ژن ها و DNA با ارائه اطلاعاتی که توسعه و عملکرد موجودات را مشخص می کند. تمام فرایندهای اساسی زندگی را هدایت می کند. اگرچه این ایده که کروموزوم ها حاوی رمز برای توسعه و عملکرد یک موجود زنده هستند. توسط شرودینگر قبل از عصر ژنتیک مولکولی مشهور بود.

اما امروزه اغلب به صورت صریح به صورت مولکولی بیان می شود. اطلاعات توسعه و عملکرد، که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود. ظاهرا در توالی نوکلئوتیدی شامل ژن ها و DNA کدگذاری شده است. این به اصطلاح اطلاعات ژنتیکی ابتدا به RNA رونویسی می شود. سپس به پروتئین ترجمه می شود و در نهایت در توسعه و عملکرد موجودات بیان می شود.

تحقیقات بیولوژیکی روی ژن ها و DNA

دانشمندان برای توجیه تمرکز تحقیقات بر روی ژن ها و DNA از نظریه بنیادی مرتبط با ژنتیک مولکولی استفاده می کنند. ژنها معمولا به عنوان واحدهای بنیادی شناخته می شوند که مسئول هدایت کلیه فرایندهای اساسی زندگی هستند. معمولا ترکیبی از نظریه ها برای توضیح نقش ژن ها مورد استناد قرار می گیرد.

ژن ها RNA و پلی پپتیدها را تولید می کنند. دستورالعمل ارائه می دهند یا فرآیندهای مستقیم را ارائه می دهند. اما تحقیقات فلسفی نشان داده است که این نوع ادعاهای گسترده نمی تواند در برابر بررسی دقیق مقاومت کند.

پیشنهاد شده است که دلیل اصلی توجه زیست شناسان به ژن ها و DNA این است که ژن ها تفاوت ساز هستند. می توانند برای ردیابی و دستکاری طیف وسیعی از فرایندهای بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرند. این عمل علمی مستقل از هر نظریه بنیادی مرتبط با ژنتیک مولکولی منطقی است.

کلام آخر

فلسفه ژنتیک مولکولی یک منطقه تحقیقاتی پر جنب و جوش است. بسیاری از هیجان و تنوع در فلسفه علم معاصر را منعکس می کند. فیلسوفانی که حوزه های مرتبط ژنتیک را بررسی می کنند. علایق فلسفی متفاوتی دارند و رویکردهای متضادی را اتخاذ می کنند.

برخی از تحقیقات فلسفی با هدف تنظیم مستقیم علم و سایر تحقیقات با هدف تصحیح درک ما از علم انجام می شود. برخی از فیلسوفان از روشهای سنتی فلسفه علم استفاده می کنند. به عنوان مثال تجزیه و تحلیل مفاهیم و مدلها، در حالی که برخی دیگر با استفاده از روشهای علوم اجتماعی از جمله مطالعات پیمایشی، پیشگام روشهای جدید فلسفی هستند.

در حالی که برخی از فیلسوفان توجه خود را بر نظریه پردازی اساسی متمرکز می کنند. برخی دیگر در حال بررسی پویایی تحقیقات تجربی هستند. تحقیقات در زمینه فلسفه ژنتیک مولکولی همچنین ایده های جدیدی در مورد مفاهیم اساسی مورد علاقه عمومی فلسفی از جمله کاهش گرایی، اطلاعات و علیت ایجاد می کند.