¿Qué estudia la biología molecular? Biólogo molecular. Profesión en personas

(Molecularbiologe/-biologin)

• Tipo

  Profesión después del diploma

• Salario

  3667-5623 € al mes

Los biólogos moleculares estudian los procesos moleculares como base de todos los procesos de la vida. A partir de sus resultados desarrollan conceptos para el uso de procesos bioquímicos, por ejemplo en investigación y diagnóstico médicos o en biotecnología. Además, pueden participar en la fabricación farmacéutica, el desarrollo de productos, el control de calidad o la consultoría farmacéutica.

Responsabilidades de un biólogo molecular

Los biólogos moleculares pueden trabajar en diferentes campos. Se refieren, por ejemplo, al uso de los resultados de la investigación para la producción en áreas como la ingeniería genética, la química de proteínas o la farmacología (descubrimiento de fármacos). En las industrias química y farmacéutica, facilitan la traducción de productos recientemente desarrollados de la investigación a la producción, la comercialización de productos y la consulta a los usuarios.

En la investigación científica, los biólogos moleculares estudian las propiedades químicas y físicas de los compuestos orgánicos, así como los procesos químicos (en el campo del metabolismo celular) en los organismos vivos y publican los resultados de sus investigaciones. En las instituciones de educación superior, enseñan a los estudiantes, se preparan para conferencias y seminarios, califican trabajos escritos y administran exámenes. La actividad científica independiente sólo es posible después de obtener una maestría y un doctorado.

¿Dónde trabajan los biólogos moleculares?

Los biólogos moleculares encuentran trabajo, p.

• en institutos de investigación, por ejemplo en los campos de la ciencia y la medicina
• en instituciones de educación superior
• en la industria química y farmacéutica
• en departamentos ambientales

Salario del biólogo molecular

El nivel salarial que reciben los biólogos moleculares en Alemania es

• de 3667€ a 5623€ al mes

(según distintas oficinas de estadística y servicios de empleo de Alemania)

Tareas y responsabilidades de un Biólogo Molecular en detalle

¿Cuál es la esencia de la profesión de Biólogo Molecular?

Los biólogos moleculares estudian los procesos moleculares como base de todos los procesos de la vida. A partir de sus resultados desarrollan conceptos para el uso de procesos bioquímicos, por ejemplo en investigación y diagnóstico médicos o en biotecnología. Además, pueden participar en la fabricación farmacéutica, el desarrollo de productos, el control de calidad o la consultoría farmacéutica.

Vocación Biología molecular

La biología molecular o genética molecular se ocupa del estudio de la estructura y biosíntesis de los ácidos nucleicos y los procesos asociados con la transferencia e implementación de esta información en forma de proteínas. Esto permite comprender los trastornos dolorosos de estas funciones y, posiblemente, tratarlos mediante terapia génica. Existen interfaces con la biotecnología y la ingeniería genética en las que se modifican organismos simples, como bacterias y levaduras, para que sustancias de interés farmacológico o comercial estén disponibles a escala industrial mediante mutaciones específicas.

Teoría y práctica de la Biología Molecular.

La industria químico-farmacéutica ofrece numerosas áreas de empleo para los biólogos moleculares. En entornos industriales, analizan procesos de biotransformación o desarrollan y mejoran procesos para la producción microbiológica de ingredientes activos e intermedios farmacéuticos. Además, participan en el paso de los productos recientemente desarrollados de la investigación a la producción. Al realizar tareas de inspección, garantizan que las instalaciones de producción, los equipos, los métodos analíticos y todas las etapas de producción de productos sensibles, como los productos farmacéuticos, siempre cumplan con los estándares de calidad requeridos. Además, los biólogos moleculares asesoran a los usuarios sobre el uso de nuevos productos.

Los puestos directivos a menudo requieren un programa de maestría.

Biólogos moleculares en investigación y educación.

En el campo de la ciencia y la investigación, los biólogos moleculares trabajan en temas como el reconocimiento, transporte, plegamiento y codificación de proteínas en la célula. Los resultados de la investigación que sientan la base para aplicaciones prácticas en diversos campos se publican y, por lo tanto, se ponen a disposición de otros científicos y estudiantes. En conferencias y congresos discuten y presentan los resultados de las actividades científicas. Los biólogos moleculares imparten conferencias y seminarios, supervisan trabajos científicos y administran exámenes.

La actividad científica independiente requiere una maestría y un doctorado.

Un biólogo molecular es un investigador médico cuya misión es, nada menos, salvar a la humanidad de enfermedades peligrosas. Entre estas enfermedades, por ejemplo, la oncología, que hoy se ha convertido en una de las principales causas de mortalidad en el mundo, es sólo ligeramente inferior a la líder: las enfermedades cardiovasculares. Los nuevos métodos de diagnóstico precoz de la oncología, prevención y tratamiento del cáncer son una tarea prioritaria de la medicina moderna. Los biólogos moleculares en oncología desarrollan anticuerpos y proteínas recombinantes (diseñadas genéticamente) para el diagnóstico temprano o la administración dirigida de medicamentos en el cuerpo. Los especialistas en este campo utilizan los logros más modernos de la ciencia y la tecnología para crear nuevos organismos y sustancias orgánicas para su uso posterior en investigación y actividades clínicas. Entre los métodos que utilizan los biólogos moleculares se encuentran la clonación, la transfección, la infección, la reacción en cadena de la polimerasa, la secuenciación de genes y otros. Una de las empresas interesadas en los biólogos moleculares en Rusia es PrimeBioMed LLC. La organización se dedica a la producción de reactivos de anticuerpos para el diagnóstico del cáncer. Dichos anticuerpos se utilizan principalmente para determinar el tipo de tumor, su origen y malignidad, es decir, la capacidad de metastatizar (diseminarse a otras partes del cuerpo). Los anticuerpos se aplican a secciones delgadas del tejido que se examina, después de lo cual se unen en las células a ciertas proteínas, marcadores que están presentes en las células tumorales pero ausentes en las sanas y viceversa. Dependiendo de los resultados del estudio, se prescribe tratamiento adicional. Entre los clientes de PrimeBioMed no sólo se encuentran instituciones médicas, sino también científicas, ya que los anticuerpos también pueden utilizarse para resolver problemas de investigación. En tales casos, se pueden producir anticuerpos únicos capaces de unirse a la proteína en estudio para una tarea específica en un pedido especial. Otra área de investigación prometedora para la empresa es la administración dirigida de fármacos al organismo. En este caso, los anticuerpos se utilizan como transporte: con su ayuda, los medicamentos se administran directamente a los órganos afectados. Por tanto, el tratamiento se vuelve más eficaz y tiene menos consecuencias negativas para el organismo que, por ejemplo, la quimioterapia, que afecta no sólo a las células cancerosas, sino también a otras células. Se espera que la profesión de biólogo molecular tenga cada vez más demanda en las próximas décadas: a medida que aumente la esperanza de vida humana media, aumentará el número de enfermedades cancerosas. El diagnóstico precoz de tumores y los métodos de tratamiento innovadores que utilizan sustancias obtenidas por biólogos moleculares salvarán vidas y mejorarán su calidad para un gran número de personas.

Un biólogo molecular es un investigador médico cuya misión es, nada menos, salvar a la humanidad de enfermedades peligrosas. Entre estas enfermedades, por ejemplo, la oncología, que hoy se ha convertido en una de las principales causas de mortalidad en el mundo, es sólo ligeramente inferior a la líder: las enfermedades cardiovasculares. Los nuevos métodos de diagnóstico precoz de la oncología, prevención y tratamiento del cáncer son una tarea prioritaria de la medicina moderna. Los biólogos moleculares en oncología desarrollan anticuerpos y proteínas recombinantes (diseñadas genéticamente) para el diagnóstico temprano o la administración dirigida de medicamentos en el cuerpo. Los especialistas en este campo utilizan los logros más modernos de la ciencia y la tecnología para crear nuevos organismos y sustancias orgánicas para su uso posterior en investigación y actividades clínicas. Entre los métodos que utilizan los biólogos moleculares se encuentran la clonación, la transfección, la infección, la reacción en cadena de la polimerasa, la secuenciación de genes y otros. Una de las empresas interesadas en los biólogos moleculares en Rusia es PrimeBioMed LLC. La organización se dedica a la producción de reactivos de anticuerpos para el diagnóstico del cáncer. Dichos anticuerpos se utilizan principalmente para determinar el tipo de tumor, su origen y malignidad, es decir, la capacidad de metastatizar (diseminarse a otras partes del cuerpo). Los anticuerpos se aplican a secciones delgadas del tejido que se examina, después de lo cual se unen en las células a ciertas proteínas, marcadores que están presentes en las células tumorales pero ausentes en las sanas y viceversa. Dependiendo de los resultados del estudio, se prescribe tratamiento adicional. Entre los clientes de PrimeBioMed no sólo se encuentran instituciones médicas, sino también científicas, ya que los anticuerpos también pueden utilizarse para resolver problemas de investigación. En tales casos, se pueden producir anticuerpos únicos capaces de unirse a la proteína en estudio para una tarea específica en un pedido especial. Otra área de investigación prometedora para la empresa es la administración dirigida de fármacos al organismo. En este caso, los anticuerpos se utilizan como transporte: con su ayuda, los medicamentos se administran directamente a los órganos afectados. Por tanto, el tratamiento se vuelve más eficaz y tiene menos consecuencias negativas para el organismo que, por ejemplo, la quimioterapia, que afecta no sólo a las células cancerosas, sino también a otras células. Se espera que la profesión de biólogo molecular tenga cada vez más demanda en las próximas décadas: a medida que aumente la esperanza de vida humana media, aumentará el número de enfermedades cancerosas. El diagnóstico precoz de tumores y los métodos de tratamiento innovadores que utilizan sustancias obtenidas por biólogos moleculares salvarán vidas y mejorarán su calidad para un gran número de personas.

Educación vocacional básica

Los porcentajes reflejan la distribución de especialistas con cierto nivel de educación en el mercado laboral. Las especializaciones clave para dominar la profesión están marcadas en verde.

Habilidades y destrezas

• Capacidad para manipular reactivos, muestras, necesidad de poder trabajar con objetos pequeños.
• Habilidades para trabajar con grandes cantidades de información.
• Capacidad para trabajar con las manos.

Intereses y preferencias

• El deseo de aprender algo nuevo.
• Capacidad de realizar múltiples tareas (es necesario monitorear el progreso de varias reacciones y procesos simultáneamente)
• Exactitud
• Responsabilidad (no se puede dejar el trabajo “para mañana”, ya que las muestras pueden dañarse)
• Escrupulosidad
• Trabajo duro
• Atención (es necesario controlar los microprocesos)

Profesión en personas

María Shitova

Daria Samoilova

Alexéi Grachev

La biología molecular en el campo de la oncología es una dirección profesional prometedora, ya que la lucha contra el cáncer es una de las prioridades de la medicina mundial.

Los biólogos moleculares tienen demanda en muchas áreas debido al desarrollo activo de empresas científicas, biotecnológicas e innovadoras. Hoy en día existe una ligera escasez de especialistas, especialmente aquellos con cierta experiencia en su especialidad. Hasta ahora, un número bastante grande de graduados continúa yendo a trabajar al extranjero. Ahora están empezando a surgir oportunidades para un trabajo eficaz en el campo de la biotecnología en Rusia, pero es demasiado pronto para hablar de escala masiva.

El trabajo de un biólogo molecular requiere de la participación activa de un especialista en actividades científicas, lo que se convierte en un mecanismo de avance profesional. El desarrollo en la profesión es posible mediante la participación en proyectos y conferencias científicas, y quizás mediante el desarrollo de campos de conocimiento relacionados. También es posible en el futuro el desarrollo académico desde un investigador junior, pasando por un investigador senior, hasta un investigador líder, profesor y/o jefe de departamento/laboratorio.

Biología Molecular

una ciencia que tiene como objetivo comprender la naturaleza de los fenómenos de la vida mediante el estudio de objetos y sistemas biológicos en un nivel que se acerca al nivel molecular y, en algunos casos, alcanza este límite. El objetivo final es conocer cómo y en qué medida se manifiestan las manifestaciones características de la vida, como la herencia, la reproducción de la propia especie, la biosíntesis de proteínas, la excitabilidad, el crecimiento y desarrollo, el almacenamiento y transmisión de información, las transformaciones energéticas, la movilidad, etc. , están determinados por la estructura, propiedades e interacción de moléculas de sustancias biológicamente importantes, principalmente dos clases principales de biopolímeros de alto peso molecular (ver Biopolímeros). - proteínas y ácidos nucleicos. Una característica distintiva de M. b. - el estudio de los fenómenos de la vida en objetos inanimados o aquellos que se caracterizan por las manifestaciones más primitivas de la vida. Se trata de formaciones biológicas desde el nivel celular hacia abajo: orgánulos subcelulares, como núcleos celulares aislados, mitocondrias, ribosomas, cromosomas, membranas celulares; además, sistemas que se encuentran en el límite de la naturaleza viva e inanimada: virus, incluidos los bacteriófagos, y que terminan con moléculas de los componentes más importantes de la materia viva: ácidos nucleicos (ver Ácidos nucleicos) y proteínas (ver Proteínas).

M.b. - un nuevo campo de las ciencias naturales, estrechamente relacionado con áreas de investigación establecidas desde hace mucho tiempo, que están cubiertas por la bioquímica (Ver Bioquímica), la biofísica (Ver Biofísica) y la química bioorgánica (Ver Química bioorgánica). La distinción aquí sólo es posible teniendo en cuenta los métodos utilizados y la naturaleza fundamental de los enfoques utilizados.

La base sobre la que se desarrolló M. b. fueron las ciencias como la genética, la bioquímica, la fisiología de los procesos elementales, etc. Según los orígenes de su desarrollo, M. b. indisolublemente ligado a la genética molecular (Ver Genética molecular) , que sigue formando una parte importante de las matemáticas, aunque ya se ha convertido en gran medida en una disciplina independiente. Aislamiento de M. b. de la bioquímica viene dictada por las siguientes consideraciones. Las tareas de la bioquímica se limitan principalmente a establecer la participación de determinadas sustancias químicas en determinadas funciones y procesos biológicos y dilucidar la naturaleza de sus transformaciones; la importancia principal pertenece a la información sobre la reactividad y las características principales de la estructura química expresadas por la fórmula química habitual. Así, esencialmente, la atención se centra en las transformaciones que afectan a los principales enlaces químicos de valencia. Mientras tanto, como destacó L. Pauling , en los sistemas biológicos y manifestaciones de la vida, se debe dar la principal importancia no a los principales enlaces de valencia que actúan dentro de una molécula, sino a varios tipos de enlaces que determinan las interacciones intermoleculares (electrostáticas, van der Waals, enlaces de hidrógeno, etc.).

El resultado final de un estudio bioquímico se puede presentar en forma de uno u otro sistema de ecuaciones químicas, generalmente completamente agotado por su representación en un plano, es decir, en dos dimensiones. Una característica distintiva de M. b. es su tridimensionalidad. Esencia de M. b. M. Peruts considera que interpreta las funciones biológicas en términos de estructura molecular. Podemos decir que si antes, al estudiar objetos biológicos, era necesario responder a la pregunta "qué", es decir, qué sustancias están presentes, y a la pregunta "dónde", en qué tejidos y órganos, entonces M. b. tiene como objetivo obtener respuestas a la pregunta "cómo", habiendo aprendido la esencia del papel y la participación de toda la estructura de la molécula, y a las preguntas "por qué" y "para qué", habiendo descubierto, por un lado, las conexiones entre las propiedades de la molécula (nuevamente, principalmente proteínas y ácidos nucleicos) y las funciones que realiza y, por otro lado, el papel de tales funciones individuales en el complejo general de manifestaciones de la vida.

La posición relativa de los átomos y sus grupos en la estructura general de la macromolécula y sus relaciones espaciales desempeñan un papel decisivo. Esto se aplica tanto a los componentes individuales como a la configuración general de la molécula en su conjunto. Es como resultado de la aparición de una estructura volumétrica estrictamente determinada que las moléculas de biopolímero adquieren aquellas propiedades que les permiten servir como base material de funciones biológicas. Este principio de aproximación al estudio de los seres vivos es el rasgo más característico y típico de M. b.

Referencia histórica. I. P. Pavlov previó la enorme importancia de la investigación de problemas biológicos a nivel molecular. , quien habló sobre la última etapa de la ciencia de la vida: la fisiología de la molécula viva. El mismo término "M. b." Se utilizó por primera vez el inglés. el científico W. Astbury en su aplicación a investigaciones relativas al esclarecimiento de las relaciones entre la estructura molecular y las propiedades físicas y biológicas de las proteínas fibrilares (fibrosas), como el colágeno, la fibrina sanguínea o las proteínas contráctiles de los músculos. Utilice ampliamente el término “M. b." acero desde principios de los años 50. siglo 20

La aparición de M. b. Como ciencia madura, se suele remontar a 1953, cuando J. Watson y F. Crick en Cambridge (Gran Bretaña) descubrieron la estructura tridimensional del ácido desoxirribonucleico (ADN). Esto permitió hablar de cómo los detalles de esta estructura determinan las funciones biológicas del ADN como portador material de información hereditaria. En principio, este papel del ADN se conoció un poco antes (1944) como resultado del trabajo del genetista estadounidense O. T. Avery y sus colegas (ver Genética molecular), pero no se sabía en qué medida esta función depende de la estructura molecular. estructura del ADN. Esto sólo fue posible después de que se desarrollaran nuevos principios de análisis de difracción de rayos X en los laboratorios de W. L. Bragg (ver condición de Bragg-Wolff), J. Bernal y otros, que aseguraron el uso de este método para un conocimiento detallado de la estructura espacial de macromoléculas de proteínas y ácidos nucleicos.

Niveles de organización molecular. En 1957, J. Kendrew estableció la estructura tridimensional de la mioglobina. , y en los años siguientes así lo hizo M. Perutz en relación con la Hemoglobina a. Se formularon ideas sobre diferentes niveles de organización espacial de macromoléculas. La estructura primaria es la secuencia de unidades individuales (monómeros) en la cadena de la molécula de polímero resultante. Para las proteínas, los monómeros son aminoácidos. , para ácidos nucleicos - Nucleótidos. Una molécula lineal en forma de hilo de un biopolímero, como resultado de la aparición de enlaces de hidrógeno, tiene la capacidad de encajar en el espacio de cierta manera, por ejemplo, en el caso de las proteínas, como demostró L. Pauling, para adquirir la forma de una espiral. Esto se conoce como estructura secundaria. Se habla de estructura terciaria cuando una molécula con estructura secundaria se pliega más de una forma u otra, llenando el espacio tridimensional. Finalmente, pueden interactuar moléculas con estructura tridimensional, ubicadas naturalmente en el espacio entre sí y formando lo que se conoce como estructura cuaternaria; sus componentes individuales generalmente se denominan subunidades.

El ejemplo más obvio de cómo la estructura tridimensional molecular determina las funciones biológicas de una molécula es el ADN. Tiene la estructura de una doble hélice: dos hebras que van en direcciones mutuamente opuestas (antiparalelas) se retuercen entre sí, formando una doble hélice con una disposición de bases mutuamente complementaria, es decir, de modo que frente a una determinada base de una cadena hay Siempre es la misma en la otra cadena la base que mejor asegura la formación de enlaces de hidrógeno: la adenina (A) forma un par con la timina (T), la guanina (G) con la citosina (C). Esta estructura crea condiciones óptimas para las funciones biológicas más importantes del ADN: la multiplicación cuantitativa de información hereditaria durante el proceso de división celular manteniendo la invariancia cualitativa de este flujo de información genética. Cuando una célula se divide, las hebras de la doble hélice del ADN, que sirve como matriz o plantilla, se desenrollan y sobre cada una de ellas, bajo la acción de enzimas, se sintetiza una nueva hebra complementaria. Como resultado de esto, de una molécula de ADN madre se obtienen dos moléculas hijas completamente idénticas (ver Célula, Mitosis).

También en el caso de la hemoglobina, resultó que su función biológica (la capacidad de agregar oxígeno de manera reversible a los pulmones y luego transferirlo a los tejidos) está estrechamente relacionada con las características de la estructura tridimensional de la hemoglobina y sus cambios en la proceso de cumplimiento de su función fisiológica inherente. Cuando el O2 se une y se disocia, se producen cambios espaciales en la conformación de la molécula de hemoglobina, lo que lleva a un cambio en la afinidad de los átomos de hierro que contiene por el oxígeno. Los cambios en el tamaño de la molécula de hemoglobina, que recuerdan a los cambios en el volumen del tórax durante la respiración, permitieron que la hemoglobina se llamara "pulmones moleculares".

Una de las características más importantes de los objetos vivos es su capacidad para regular finamente todas las manifestaciones de la actividad vital. Una contribución importante de M. b. Los descubrimientos científicos deben considerarse el descubrimiento de un nuevo mecanismo regulador previamente desconocido, conocido como efecto alostérico. Consiste en la capacidad de las sustancias de bajo peso molecular, las llamadas. ligandos: modifican las funciones biológicas específicas de las macromoléculas, principalmente proteínas que actúan catalíticamente: enzimas, hemoglobina, proteínas receptoras involucradas en la construcción de membranas biológicas (ver Membranas biológicas), en la transmisión sináptica (ver Sinapsis), etc.

Tres flujos bióticos. A la luz de las ideas de M. b. la totalidad de los fenómenos de la vida puede considerarse como el resultado de una combinación de tres flujos: el flujo de materia, que encuentra su expresión en los fenómenos del metabolismo, es decir, la asimilación y la disimilación; el flujo de energía, que es la fuerza impulsora de todas las manifestaciones de la vida; y el flujo de información, que impregna no sólo toda la diversidad de procesos de desarrollo y existencia de cada organismo, sino también una serie continua de generaciones sucesivas. Es la idea del flujo de información, introducida en la doctrina del mundo viviente por el desarrollo de la ciencia biológica, la que deja en ella su huella específica y única.

Los logros más importantes de la biología molecular. La velocidad, el alcance y la profundidad de la influencia de M. b. Los avances en la comprensión de los problemas fundamentales del estudio de la naturaleza viva se comparan correctamente, por ejemplo, con la influencia de la teoría cuántica en el desarrollo de la física atómica. Dos condiciones internamente relacionadas determinaron este impacto revolucionario. Por un lado, el papel decisivo lo jugó el descubrimiento de la posibilidad de estudiar las manifestaciones más importantes de la actividad vital en las condiciones más simples, acercándose al tipo de experimentos químicos y físicos. Por otro lado, como consecuencia de esta circunstancia, se produjo una rápida inclusión de un número importante de representantes de las ciencias exactas -físicos, químicos, cristalógrafos y luego matemáticos- en el desarrollo de los problemas biológicos. En conjunto, estas circunstancias determinaron el ritmo inusualmente rápido de desarrollo de la ciencia médica y el número y la importancia de sus éxitos logrados en sólo dos décadas. Aquí hay una lista lejos de ser completa de estos logros: descubrimiento de la estructura y el mecanismo de la función biológica del ADN, todos los tipos de ARN y ribosomas (Ver Ribosomas) , divulgación del código genético (Ver código genético) ; descubrimiento de la transcripción inversa (Ver Transcripción) , es decir, síntesis de ADN sobre una plantilla de ARN; estudiar los mecanismos de funcionamiento de los pigmentos respiratorios; descubrimiento de la estructura tridimensional y su papel funcional en la acción de las enzimas (Ver Enzimas) , el principio de síntesis de matrices y mecanismos de biosíntesis de proteínas; divulgación de la estructura de los virus (ver Virus) y los mecanismos de su replicación, la estructura primaria y, en parte, espacial de los anticuerpos; aislamiento de genes individuales , síntesis química y luego biológica (enzimática) de un gen, incluido uno humano, fuera de la célula (in vitro); transferencia de genes de un organismo a otro, incluidas células humanas; el desciframiento rápidamente progresivo de la estructura química de un número cada vez mayor de proteínas individuales, principalmente enzimas, así como de ácidos nucleicos; detección de fenómenos de “autoensamblaje” de algunos objetos biológicos de complejidad creciente, partiendo de moléculas de ácido nucleico hasta enzimas multicomponentes, virus, ribosomas, etc.; dilucidación de los principios alostéricos y otros principios básicos de regulación de funciones y procesos biológicos.

Reduccionismo e integración. M.b. Es la etapa final de esa dirección en el estudio de los objetos vivos, que se denomina "reduccionismo", es decir, el deseo de reducir las funciones vitales complejas a fenómenos que ocurren a nivel de moléculas y, por lo tanto, accesibles al estudio mediante métodos de la física y la ciencia. química. Obtuvo M. b. Los éxitos indican la eficacia de este enfoque. Al mismo tiempo, es necesario tener en cuenta que en condiciones naturales en una célula, tejido, órgano y organismo en su conjunto nos enfrentamos a sistemas de complejidad creciente. Dichos sistemas se forman a partir de componentes de nivel inferior a través de su integración natural en la integridad, adquiriendo organización estructural y funcional y poseyendo nuevas propiedades. Por lo tanto, a medida que el conocimiento sobre los patrones accesibles a la divulgación a nivel molecular y adyacente se vuelve más detallado, antes de que M. b. La tarea de comprender los mecanismos de integración surge como una línea de mayor desarrollo en el estudio de los fenómenos de la vida. El punto de partida aquí es el estudio de las fuerzas de las interacciones intermoleculares: enlaces de hidrógeno, de Van der Waals, fuerzas electrostáticas, etc. Por su totalidad y disposición espacial forman lo que se puede denominar "información integradora". Debe considerarse como una de las partes principales del flujo de información ya mencionado. En la zona de M. b. Ejemplos de integración incluyen el fenómeno del autoensamblaje de formaciones complejas a partir de una mezcla de sus componentes. Esto incluye, por ejemplo, la formación de proteínas multicomponentes a partir de sus subunidades, la formación de virus a partir de sus partes constituyentes: proteínas y ácidos nucleicos, la restauración de la estructura original de los ribosomas después de la separación de sus componentes proteicos y de ácidos nucleicos, etc. de estos fenómenos está directamente relacionado con el conocimiento de los fenómenos básicos de “reconocimiento” de las moléculas de biopolímeros. Se trata de descubrir qué combinaciones de aminoácidos, en moléculas de proteínas o nucleótidos, en ácidos nucleicos interactúan entre sí durante los procesos de asociación de moléculas individuales con la formación de complejos de una composición y estructura predeterminadas estrictamente específicas. Estos incluyen los procesos de formación de proteínas complejas a partir de sus subunidades; además, interacción selectiva entre moléculas de ácido nucleico, por ejemplo transporte y matriz (en este caso, la divulgación del código genético amplió significativamente nuestra información); finalmente, es la formación de muchos tipos de estructuras (por ejemplo, ribosomas, virus, cromosomas), en las que intervienen tanto proteínas como ácidos nucleicos. El descubrimiento de los patrones correspondientes, el conocimiento del “lenguaje” subyacente a estas interacciones, constituye una de las áreas más importantes de la biología matemática, que aún está esperando su desarrollo. Esta zona se considera uno de los problemas fundamentales para toda la biosfera.

Problemas de biología molecular. Junto con las importantes tareas indicadas de M. b. (conocimiento de las leyes de "reconocimiento", autoensamblaje e integración) una dirección urgente de la investigación científica en un futuro próximo es el desarrollo de métodos que permitan descifrar la estructura, y luego la organización espacial tridimensional de Ácidos nucleicos de alto peso molecular. Esto ya se ha logrado con respecto al esquema general de la estructura tridimensional del ADN (doble hélice), pero sin un conocimiento preciso de su estructura primaria. El rápido progreso en el desarrollo de métodos analíticos nos permite esperar con confianza el logro de estos objetivos en los próximos años. Aquí, por supuesto, las principales contribuciones provienen de representantes de ciencias afines, principalmente la física y la química. Todos los métodos más importantes, cuyo uso aseguró el surgimiento y el éxito de la biología molecular, fueron propuestos y desarrollados por físicos (ultracentrifugación, análisis de difracción de rayos X, microscopía electrónica, resonancia magnética nuclear, etc.). Casi todos los nuevos enfoques experimentales físicos (por ejemplo, el uso de computadoras, sincrotrón o bremsstrahlung, radiación, tecnología láser, etc.) abren nuevas oportunidades para un estudio en profundidad de los problemas de la biología molecular. Entre los problemas prácticos más importantes, cuya respuesta se espera de M. b., está en primer lugar el problema de la base molecular del crecimiento maligno, luego - las formas de prevenir, y tal vez superar, las enfermedades hereditarias - "enfermedades moleculares". (Ver Enfermedades moleculares). De gran importancia será el esclarecimiento de las bases moleculares de la catálisis biológica, es decir, la acción de las enzimas. Entre las tendencias modernas más importantes de M. b. debe incluir el deseo de descifrar los mecanismos moleculares de acción de las hormonas (Ver Hormonas) , sustancias tóxicas y medicinales, así como conocer los detalles de la estructura molecular y el funcionamiento de estructuras celulares como las membranas biológicas implicadas en la regulación de los procesos de penetración y transporte de sustancias. Metas más lejanas de M. b. - conocimiento de la naturaleza de los procesos nerviosos, los mecanismos de la memoria (ver Memoria), etc. Una de las secciones emergentes importantes de la memorización. - llamado ingeniería genética, cuyo objetivo es operar intencionalmente el aparato genético (genoma) de organismos vivos, desde microbios e inferiores (unicelulares) hasta humanos (en este último caso, principalmente con el propósito de un tratamiento radical de enfermedades hereditarias (ver Enfermedades hereditarias) y corrección de defectos genéticos). Intervenciones más amplias en la base genética humana sólo podrán discutirse en un futuro más o menos lejano, ya que implicarán serios obstáculos de naturaleza tanto técnica como fundamental. En relación con microbios, plantas y posiblemente productos agrícolas. Para los animales, estas perspectivas son muy alentadoras (por ejemplo, la obtención de variedades de plantas cultivadas que tengan un aparato para fijar nitrógeno del aire y no requieran fertilizantes). Se basan en los éxitos ya alcanzados: el aislamiento y la síntesis de genes, la transferencia de genes de un organismo a otro, el uso de cultivos celulares masivos como productores de sustancias importantes desde el punto de vista económico o médico.

Organización de la investigación en biología molecular. Rápido desarrollo de M. b. condujo al surgimiento de un gran número de centros de investigación especializados. Su número está creciendo rápidamente. El más grande: en el Reino Unido: Laboratorio de Biología Molecular en Cambridge, Royal Institution en Londres; en Francia: institutos de biología molecular en París, Marsella, Estrasburgo, Instituto Pasteur; en los EE. UU. - departamentos de M. b. en universidades e institutos de Boston (Universidad de Harvard, Instituto Tecnológico de Massachusetts), San Francisco (Berkeley), Los Ángeles (Instituto Tecnológico de California), Nueva York (Universidad Rockefeller), institutos de salud de Bethesda, etc.; en Alemania: los Institutos Max Planck y las universidades de Göttingen y Munich; en Suecia, el Instituto Karolinska de Estocolmo; en la RDA: el Instituto Central de Biología Molecular de Berlín, los institutos de Jena y Halle; en Hungría - Centro Biológico en Szeged. En la URSS, el primer instituto especializado en medicina médica. fue creado en Moscú en 1957 en el sistema de la Academia de Ciencias de la URSS (ver. ); luego se formaron los siguientes: el Instituto de Química Bioorgánica de la Academia de Ciencias de la URSS en Moscú, el Instituto de Proteínas en Pushchino, el Departamento de Biología del Instituto de Energía Atómica (Moscú) y los departamentos de M. b. en los institutos de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Novosibirsk, el Laboratorio Interfacultativo de Química Bioorgánica de la Universidad Estatal de Moscú, el sector (entonces Instituto) de Biología Molecular y Genética de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania en Kiev; trabajo significativo sobre M. b. se lleva a cabo en el Instituto de Compuestos Macromoleculares de Leningrado, en varios departamentos y laboratorios de la Academia de Ciencias de la URSS y otros departamentos.

Junto con los centros de investigación individuales, surgieron organizaciones de mayor escala. La Organización Europea de M. B. surgió en Europa Occidental. (EMBO), en el que participan más de 10 países. En la URSS, en 1966, se creó en el Instituto de Biología Molecular un consejo científico de biología molecular, que es un centro coordinador y organizador en este campo del conocimiento. Ha publicado una extensa serie de monografías sobre las secciones más importantes de las matemáticas, organiza periódicamente "escuelas de invierno" sobre matemáticas y celebra conferencias y simposios sobre problemas actuales de las matemáticas. En el futuro, el asesoramiento científico sobre M. b. se crearon en la Academia de Ciencias Médicas de la URSS y en muchas Academias de Ciencias republicanas. Desde 1966 se publica la revista Molecular Biology (6 números por año).

En un período de tiempo relativamente corto, se formó en la URSS un grupo importante de investigadores en el campo de la microbiología; se trata de científicos de la generación anterior que han desviado parcialmente sus intereses de otras áreas; En su mayoría se trata de numerosos investigadores jóvenes. Entre los principales científicos que participaron activamente en la formación y desarrollo de M. b. en la URSS se pueden citar, por ejemplo, A. A. Baev, A. N. Belozersky, A. E. Braunstein, Yu. A. Ovchinnikov, A. S. Spirin, M. M. Shemyakin, V. A. Engelhardt. Nuevos logros de M. b. y la genética molecular será promovida por la resolución del Comité Central del PCUS y del Consejo de Ministros de la URSS (mayo de 1974) "Sobre medidas para acelerar el desarrollo de la biología molecular y la genética molecular y el uso de sus logros en el ámbito nacional". economía."

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Gran enciclopedia soviética. - M.: Enciclopedia soviética. 1969-1978 .

entrevista

Pirogov Sergey: participante en la preparación para la Olimpiada de Biología organizada por "El Elefante y la Jirafa" en 2012.
Ganador de la Universiada Internacional de Biología.
Ganador de la Olimpiada Lomonosov
Ganador del premio de la etapa regional de la Olimpiada Panrusa de Biología en 2012.
Estudiando en la Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov en la Facultad de Biología: Departamento de Biología Molecular, sexto año. Trabaja en el laboratorio de genética bioquímica de animales del Instituto de Genética Molecular.

- Seryozha, si los lectores tienen preguntas, ¿podrán hacértelas?

Sí, por supuesto, puedes hacer preguntas de inmediato. En este campo:

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- Empecemos por la escuela, ¿no te parecía que tu escuela fuera súper genial?

Estudié en una escuela muy débil en Moscú, una escuela secundaria estadísticamente promedio. Es cierto que tuvimos un profesor maravilloso de MHC, gracias al cual tuvimos, en muchos sentidos, una orientación nominal de “historia del arte” de la escuela.

- ¿Qué pasa con la biología?

Nuestra biología la enseñaba una mujer muy mayor, algo sorda y dura, a quien todos temían. Pero eso no añadió amor a su tema. Me ha fascinado la biología desde pequeña, desde los cinco años. Yo mismo leo todo, principalmente porque me interesa la anatomía y la zoología. Entonces las materias escolares existían paralelas a mis propios intereses. Los Juegos Olímpicos lo cambiaron todo.

- Cuéntame más acerca de esto.

En 7º grado participé por primera vez en la etapa municipal (por supuesto, en casi todas las materias a la vez, ya que yo era el único alumno a quien los profesores tenían motivos para enviar). Y se convirtió en el ganador en biología. Luego, la escuela trató esto como un hecho divertido, pero no muy interesante.

- ¿Te ayudó en la escuela?

Recuerdo que, a pesar de mis brillantes estudios, a menudo recibía notas B de mi profesor de biología por objeciones como “en el dibujo de una sección transversal de una cebolla, las raíces deben ser de color marrón, no gris”. Todo fue bastante deprimente. En octavo grado volví a asistir a las Olimpíadas, pero por alguna razón no me aceptaron en biología. Pero se convirtió en un ganador y premiado en otras materias.

- ¿Qué pasó en noveno grado?

En noveno grado no pasé a la etapa distrital. Allí obtuve inesperadamente una puntuación débil y casi límite, que finalmente me permitió pasar a la fase regional. Esto tuvo una poderosa fuerza motivadora: la comprensión de cuánto no sé y cuántas personas saben todo esto (tenía incluso miedo de imaginar cuántas personas así a escala nacional).

- Cuéntame cómo te preparaste.

El autoestudio intensivo, las incursiones en librerías y miles de tareas del año pasado tuvieron un efecto curativo. Obtuve uno de los puntos más altos en teoría (lo cual también fue completamente inesperado para mí), pasé a la etapa práctica... y reprobé. En ese momento ni siquiera sabía de la existencia de la etapa práctica.

- ¿Te influyeron los Juegos Olímpicos?

Mi vida ha cambiado radicalmente. Aprendí sobre muchas otras Olimpíadas y, especialmente, me enamoré de la ShBO. Posteriormente, mostró buenos resultados en muchos, ganó algunos y, gracias a Lomonosovskaya, recibió el derecho de admisión sin exámenes. Al mismo tiempo, gané las Olimpiadas de Historia del Arte, por las que todavía respiro de manera desigual. Es cierto que nunca fui amigo de los recorridos prácticos. En 11° grado finalmente llegué a la etapa final, pero la fortuna no me fue favorable y esta vez no tuve tiempo de llenar la matriz de respuestas de la etapa teórica. Pero esto me permitió ya no preocuparme demasiado por cuestiones prácticas.

-¿Has conocido a muchos deportistas olímpicos?

Sí, sigo pensando que tuve mucha suerte con el círculo de mis compañeros, que ampliaron enormemente mis horizontes. Otra faceta de las Olimpíadas, además de la motivación para estudiar el tema de forma más armoniosa, fue el conocimiento de los participantes en las Olimpiadas. Ya en ese momento me di cuenta de que la comunicación horizontal a veces es más útil que la vertical, con los profesores en los campos de entrenamiento.

- ¿Cómo entraste a la universidad? ¿Elegiste una facultad?

Después del undécimo grado, ingresé al departamento de biología de la Universidad Estatal de Moscú. La mayoría de mis camaradas de entonces optaron por el FBB, pero aquí el papel principal lo jugó el hecho de que yo no me convertí en un ganador del premio de toda Rusia. Esto significa que tendría que aprobar un examen interno de matemáticas, pero en él, especialmente en matemáticas escolares (me encantaban mucho más las matemáticas superiores), no era fuerte. Y en el colegio había muy poca preparación (ni siquiera estábamos preparados para casi toda la parte C). En términos de intereses, ya entonces supuse que, en última instancia, era posible lograr cualquier resultado, independientemente del lugar de admisión. Posteriormente resultó que muchos graduados de la FBB se dedicaron predominantemente a la biología húmeda, y viceversa: muchos buenos bioinformáticos empezaron como aficionados. Aunque en ese momento me pareció que el contingente del departamento de biología sería mucho más débil que el del FBB. Ciertamente me equivoqué en esto.

¿Sabías?

Interesante

¿Sabías?

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En el campamento de Elefantes y Jirafas se realizan turnos en bioquímica y biología molecular, donde los escolares, junto con profesores experimentados de la Universidad Estatal de Moscú, realizan experimentos y también se preparan para las Olimpiadas.

© La entrevista fue realizada por Denis Reshetov. Las fotos fueron amablemente proporcionadas por Sergey Pirogov.