معرفی رشته زیست شناسی - علوم سلولی مولکولی

زيست شناسي سلولي و مولکولی، علم شناخت جنبه های مولکولي، ساختماني و فراساختماني، رفتار و فيزيولوژي سلول ها در جاندارن تک سلولي و پرسلولي است. این علم به عنوان رشته مادر شناخته شده و دارای گرایش‌های علوم سلولی و ملکولی، بیوتکنولوژی، ژنتیک، میکروبیولوژی، بیوشیمی و بیوفیزیک است.

    

در زیست شناسی سلولی و مولکولی، ساختمان، عملکرد و پيدايش سلول و اجزاء گوناگون آن مورد بررسی قرار می گیرد. بيوتكنولوژي دانش بكار گيري ارگانيسم هاي زنده، اندامك هاي آنها، مولكول ها و فرايندهاي زيستي جهت بهبود و توسعه خدمات پزشكي، داروسازي، صنعتي و كشاورزي است. ژنتیک سلولی به مطالعه ماده ژنتيکي سلولها و بويژه کروموزومها و توارث می پردازد و در میکروبیولوژی انواع میکروارگانیسم ها مورد توجه قرار می گیرند. در بیوشیمی ماکرومولکول های زیستی از نظر ساختار و عملکرد مطالعه می شوند و در بیوفیزیک از روش ها و قوانين فيزيکي به منظور بررسی پديده هاي زيستي استفاده می گردد.

از آنجا که بسیاری از دستاوردهای عظیم علوم کشاورزی و پزشکی مدیون تلاش های زیست شناسان سلولی بوده است، این حوزه از علم نه تنها در زمینه آموزش و پژوهش، بلکه در حوزه اقتصاد و بهره وری نیز از توجه بسزائی در سراسر جهان بر خوردار است.

زیست شناسی سلولی علم نوپایی است به طوری که با ابداع و بکار گرفتن فناوری های بيوشيميايي و بیوفیزیکی در اواسط قرن بیستم، توجه محققین به شناخت اعمال پيچيده سلولي معطوف گرديد. کشف ساختمان مولکولي DNA توسط واتسون و کريک، تحقيقات مسلسون و استال بر روي همانند سازي DNA، مطالعات کريک بر روي رمز وراثتي و کورنبرگ بر روي آنزيمهاي بيوسنتز DNA از جمله مهمترین و تاثیرگذارترین یافته های این علم در بدو پیدایش آن است. پيشرفت زيست شناسي سلولي در سال هاي اخير با ابداع روز افزون فناوری های جديد مطالعه سلول همراه بوده است. در این زمینه بکارگیری ابزار هاي نوري و الکتروني دقيق و نيز استفاده از مواد راديو اکتيو و فلورسنت به شناخت دقیق اندامک ها و مولکول های زیستی منجر شده است. بررسی و شناسایی علل مولکولي بسیاری از بیماری های توارثی و اکتسابی توسط زیست شناسان سلولی دریچه ای جدید از استراتژی های درمانی (همچون سلول درمانی و ژن درمانی) را بر روی بیماران گشوده است. چشم انداز این فناوری ها تشخیص، پیشگیری و کنترل بیماری های مهلکی همچون سرطان است که تاکنون درمان قطعی برای آنها یافت نشده است. تولید انبوه، ارزان و بدون خطر بسیاری از فراورده های زیستی همچون واکسن ها و هورمون ها با استفاده از موجودات تراریخت (transgenic organisms) و تشخیص پیش از تولد بیماری ها ی ژنتیکی از دیگر دستاورد های زیست شناسی سلولی در حوزه پزشکی است.

از جمله چشم اندازهای آینده زیست شناسی سلولی می توان به شناخت کامل سازمان مولکولی سلول و فرایندهای زیستی، افزایش توانمندی های جسمی و ذهنی انسان مانند تقویت یادگیری و حافظه، مقابله با بیماری ها و سازگاری با محیط و نیز ایجاد گونه‌های جدید جانوری و گیاهی اشاره کرد.

استخراج DNA، RNA و پروتئین، واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR)، الکتروفورز و انواع روش های بلاتینگ (مانند وسترن، سادرن و نوردرن بلاتینگ) از جمله تکنیک های پایه مرتبط با علوم سلولی و مولکولی هستند. استحصال و کشت انواع سلول های گیاهی و جانوری (از جمله سلول های بنیادی و سرطانی) در شرایط آزمایشگاهی (in vitro)، تولید موجودات تراریخت و پروتئین های نوترکیب (recombinant proteins) نیز از جمله رایج ترین کاربردهای این شاخه از علم زیست شناسی محسوب می شوند.