Molekulska genetika
<s>Molekulska genetika je oblast genetike koja proučava nasljedive životne pojave, procese i odnose u i među molekulama.</s><s>Interaktivno i difuzno pokriva interdisciplinarno područje biohemije, biofizike, biologije makromolekula i bioinformatike.</s>

<s>U suštini, molekulska genetika istražuje krucijalno područje prelaska neživih spojeva u živu materiju, sinteze reproducibilnih makromolekula i njihove kontrole struktura i funkcija žive supstance.</s><s>To je oblast proučavanja sistema centralne dogme molekulske biologije, tj. prirode skladištenja, prepisivanja i prevođenja genetičke informacije, te regulacije i kontrole molekulskih osnova života.</s>

<s>Terminologija 
Biohemijska genetika je skoro napušteni termin kojim se naziva oblast genetike koja se danas najčešće označava kao molekulska genetika ili molekularna genetika, po latinskom, engleskom, njemačkom i francuskom pridjevu (molecularis, molecular, molekular, moléculaire).</s>

<s>Do opće suglasnosti naučne zajednice o mogućnosti odvijanja životnih pojava i procesa i na razini molekula, ovaj pojam je tumačen kao:
“Biohemijska genetika – genetička disciplina čiji predmet istraživanja obuhvata biohemijske aspekte u pojavama i procesima organskog (biološkog) nasljeđivanja.</s><s>Biohemijska genetika se naročito bavi proučavanjem aktivnosti gena na nivou biohemijskih osobina živog sistema; u tom smislu ona predstavlja graničnu oblast između molekulske i fiziološke genetike.</s><s>Istraživačka područja ovih naučnih grana ne mogu se oštro razgraničiti.</s><s>Pojam 'biohemijska genetika' u literaturi se ponekad upotrebljava kao sinonim pojma 'molekularna genetika', a ponekad se molekularna genetika shvata i kao dio biohemijske genetike“.</s>

<s>Tehnike u molekulskoj genetici</s>

<s>Umnožavanje 
Umnožavanje ili amplifikacija gena je postupak u kojem se višestruko repliciraju određeni geni ili sekvence DNK u procesu koji se zove replikacija DNK.</s>

<s>Polimerazna lančana reakcija</s>

<s>Glavna genetičke komponente polimerazne lančane reskcije (PCR) su nukleotidne jedinice DNK, predlošci DNK, prajmeri i Taq polimeraza.</s><s>Nukleotidi čine kalup polulanca DNK za specifične sekvence koje se umnožavaju, prajmeri su kratki lanci komplementarnih nukleotida, gdje počinje replikacija DNK, a Taq polimeraza je toplinski stabilni enzim koji skokovito pokreće proizvodnju novih molekula DNK na visokim temperaturama potrebnim za reakciju.</s>

<s>'Kloniranje bakterijske DNK</s>

<s>Kloniranje je proces stvaranja mnogih identičnih kopija sekvence DNK.</s><s>Ciljna sekvenca DNK se ubaci u klonirajući vektor.</s><s>Budući da vektor potiče iz samorazmnožavajućeg virusa, plazmida ili ćelije viših organizama kada se odgovarajuće veličina sekvence DNK ubaci ciljnu DNK i fragment vektorske DNK se „ligira“ (ugradi), svojevrsnim lijepljenjem njegovih krajeva, kada se stvara molekula rekombinantne RNK.</s><s>Molekule rekombinantne DNK se zatim ugrađuju i ćelije bakterijskog (obično E. coli) koje proizvode mnoštvo identičnih kopija, putem transformacije.</s><s>Transformacija je mehanizam unošenja DNK kojeg posjeduju bakterije.</s><s>Međutim, unutar jedne bakterije ćelije može biti klonirani samo jedna molekula rekombinantne DNK, tako da je svaki klon samo jedan umetak DNK.</s>

<s>Separacija i detekcija 
Prilikom separacije i detekcije DNK i iRNK se izoliraju iz ćelija, a zatim identificiraju jednostavnom izolacijom.</s><s>Da bi se obezbijedilo stalno snabdijevanje ćelijama za izolaciju, održavaju se odgovarajuće kulture ćelija.</s>

<s>Kulture ćelija</s>

<s>Kultura ćelija za molekulsko genetičke postupke, uzgaja se u veštačkim uslovima.</s><s>Neke vrste ćelija rastu dobro u kulturama, kao što su ćelije kože, ali druge nisu toliko produktivne u kulturama.</s><s>Postoje različite tehnike za svaki tip ćelija, od kojih su neke tek nedavno proglašene podobnim za podsticanje rasta matičnih i nervnih ćelija.</s><s>Kulture za molekulsku genetiku su zamrznute u cilju očuvanja svih uzorka kopija gena i odmrzavaju se samo kada je to potrebno.</s><s>Ovo omogućava stabilno snabdevanje ćelijama.</s><s>Izolacija DNK
Izolacije i ekstrakcija DNK se obavlja iz čistih ćelijskih formi.</s><s>DNK se prvo odvoji od ostalih ćelijskih sastojaka, kao što su proteini, RNK i lipidi.</s><s>To se radi postavljanjem odabrane ćelije u tubi sa rastvorom koji, mehanički i hemijski, otvara ćelije.</s><s>Ovaj rastvor sadrži enzime, hemikalije i soli, koje razgrađuju sve sastojke ćelije, osim DNK.</s><s>Sadrži enzime za rastvaranje proteina, hemikalije da uništi sve prisutne molekule RNK, a soli da pomognu ekstrakciju DNK iz rastvora.</s><s>Zatim se DNK izdvaja iz rastvora, pomoću obrtanja u centrifugi, što omogućava da se DNK prikupi u dnu tube.</s><s>Nakon ovog ciklusa u centrifugi, rastvor se odlije i DNK resuspendira u drugom rastvoru, koji čini DNK lahko obradivom u budućim postupcima.</s><s>To rezultira dobijanjem koncentriranog uzorka DNK, koji sadrži na hiljade kopija svakog gena.</s><s>Za projekte velikih razmjera, kao što je sekvenciranje ljudskog genoma, sav ovaj posao obavljaju roboti.</s>

<s>Izolacija iRNK
DNK koja kodira sintezu proteina je konačni cilj za naučnike i DNK koja ima sposobnost ekspresije dobija se izolacijom iRNK (informacijska RNK).</s><s>Prvo, laboratorije koristite normalne ćelijske modifikacija iRNK, kojoj se dodaje do 200 adeninskih nukleotida na kraju molekule (poli (A) rep).</s><s>Kada je to dodano, ćelija puca i njen sadržaj je izloženi sintetskim kapljicama koje su obložene timinskim nizom nukleotida.</s><s>Budući da su adenin i timin komplementarni par u lancu DNK, poli (A) rep i sintetske kapljice međusobno se privlače i kada je vežu u ovom procesu komponente ćelije mogu se isprati bez skidanja iRNK.</s><s>Kada se iRNK izoloirana, reverzna transkriptaza je pretvara u jednolančanu DNK, od koje se proizvodi stabilna dvostruka (puna) molekula DNK, pomoću DNK polimeraze.</s><s>Komplementarna DNK (cDNK) je mnogo stabilnija nego iRNK, pa se tako dobije potpuni lanac DNK, čije se sekvence fenotipski ispoljavaju, što je glavni ccilj cjelokupnog postupka.</s><s>NCBI
Molecular Techniques</s>

<s>Genetički snimci 
Genetika unaprijed</s>

<s>Ova tehnika se koristi za identifikaciju koji su geni ili genetička mutacije proizvela određeni fenotip.</s><s>Za ubrzavanja tog procesa, obično se koristi neki od mutagenih agenasa.</s><s>Kada su mutanti su izolirani, u mutirani geni mogu biti i molekulski identificirani.</s>

<s>Zasićena genetika unaprijed je metoda za tretiranje organizama mutagenim agenssom, a zatim se snimaju odnosi u potomstvu organizma za određene fenotipove.</s><s>Ovaj tip genetičkog skrininga se koristi za pronalaženje i identifikaciju svih gena koji su uključeni u kontrolu određenog svojstva.</s>

<s>Reverzna genetika – Genetika unazad</s>

<s>Genetikom unazad određuje se fenotip koji rezultira iz posebno konstruiranog gena.</s><s>U nekim organizama, kao što su kvasac i miševi, moguće je izazvati deleciju određenog gena, stvarajući ono što je poznato kao genski "nokaut" – laboratorijsko poreklo tzv "nokaut miševa" za dalje proučavanje.</s><s>Drugim riječima, ovaj proces uključuje stvaranje transgenih organizama koji ne ispoljavaju gen od interesa.</s><s>Alternativne metode obrnutih genetičkih istraživanja uključuju slučajne indukcije delecija DNK i naknadni izbor za delecije u genu od interesa, kao i primjenu nterferencije RNK.</s>

<s>Genska terapija</s>

<s>Mutacija u genu može uzrokovati poremećaje kodiranih proteina i ćelija koje se na njih oslanjaju.</s><s>Promjene koje se odnose na genske mutacije nazivaju se genetski poremećaji.</s><s>Međutim, mijenjanje gena pacijenta ponekad može se dobro iskoristiti za liječenje ili izliječenje bolesti.</s><s>Genska terapija može se koristiti za zamjenu mutiranih gena njegovim ispravnim kopijama, da deaktivira ili nokautiranje ispoljavanja neispravnog gena ili se unosi strani gen u tijelo da pomogne u borbi protiv bolesti.</s><s>Glavne bolesti koje se mogu tretirati sa genskom terapijom uključuju virusne infekcija, rak i nasljedna oboljenja, uključujući i poremećaja imunskog sistema.http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/therapy/genetherapy
Genska terapija unosi nedostajuću kopiju, mutirane ili željeni gene preko modificiranih virusa ili vektora do ciljne ćelije pacijenta, tako da je moguća proizvodnja djelotvorne forma proteina i ugrađeni u tijelo.</s><s>Ovi vektori su često siRNK.</s><s>Liječenje može biti in vivo ili  ex vivo.</s><s>Terapija mora da se ponovi nekoliko puta da bi pogođeni pacijent stalno biti stabilan, jer ponovna podjela ćelija i smrt ćelija polahko nasumično odabiru odnosi funkcionalnih i mutant nih gena.</s><s>Genska terapija je privlačan alternativni pristupa nekim lijekovima, jer popravlja osnovni genetički defekt koristeći vlastite ćelije pacijenata sa minimalnim nuspojavama.http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/therapy/availability Genska terapija je još u razvoju i uglavnom se koristi u istraživačkim tretmanima.</s><s>Svi eksperimenti i proizvodi su pod kontrolom odgovarajućih državnih organa.</s><s>U Bosni i Hercegovini nije aktualna, a nema takvih podataka o eventualnom tretmanu bh. građana u inozemstvu.</s><s>Klasična genska terapije obično zahtijeva efikasan transfer kloniranih gena u bolesne ćelije, tako da se uvedeni geni izražavaju na dovoljno visokom nivou da mogu promijeniti fiziologiju pacijenta.</s><s>Postoji nekoliko različitih fizičkih i bioloških metode koje se mogu koristiti za prijenos gena u ljudske ćelije.</s><s>Veličina fragmenta DNK koji se može prenijeti je vrlo ograničena,a preneseni gen često nije konvencionalni gen.</s><s>Horizontalni prijenos gena je transfer genetičg materijala iz jedne ćelije u drugu koja nije njen potomak.</s><s>Vještački horizontalni prijenos gena je oblik genetičkog inženjerstva.[http://learn.genetics.utah.edu/units/genetherapy/whatisgt/ Learn Genetics,</s>

<s>Projekt ljudskog genoma</s>

<s>Projekt ljudskog genoma (Human Genome Project'') je molekulskogenetički projekt koji je počeo 1990-ih, a i predviđeno je da se završi za petnaest godinai.</s><s>Međutim, zahvaljujući napretku tehnoloških dostignuća, projekat je neplanirano uznapredovao i završen je u 2003. godini, u samo trinaest godina.</s><s>Pokrenule su ga Sjedinjene Američke Države, Ministarstvo energetike i Nacionalni instituta za zdravlje, u nastojanju da dostigne šest postavljenih ciljeva.</s><s>Ovi ciljevi su
 Identifikaciji 20.000 do 25.000 gena u ljudskoj DNK (iako je po prvim procjenama bilo oko 100.000 gena),
 Određivanje sekvence hemijskih parova baza u ljudskoj DNK,
 Čuvanje svih pronađenih informacije u bazama podataka,
 Poboljšanje alata za analizu podataka,
 Transfer tehnologija u privatnom sektoru, i
 Rješavanje etičkih, pravnih i socijalnih pitanja (ELSI) koja mogu nastati iz projekata.</s><s>Projekat se ostvarivao u osamnaest različitih zemalja, a glavninu posla su obavile : SAD, Japan, Francuska, Njemačka i Velika Britanija.</s><s>Zajednički napor rezultirao je otkrićem mnogih prednosti molekularne genetike.</s><s>Otkrićau oblasti molekulske medicine, novih izvora energije i aplikacija na okoliš, DNK forenzike i uzgoja stoke, samo su neke od prednosti koje može pružiti molekulska genetika.</s>

<s>Povezano 
 Molekula
 Atom
 Genetika
 Bakteriophag
 Reparacija DNK
 Replikacija DNK
 Epigenetika
 Gensko mapiranje
 Genetički kod
 Genetička recombinacija
 Historija genetike
 Mutageneza
 Mutacija
 Ekspresija gena
 Regulacija ekspresije gena
 Semikonzervativna replikacija
 Transformacija (genetika)</s>

<s>Reference</s>

<s>Vanjske veze</s>

<s>NCBI
 Infobiogen</s>

<s>Genetika
Molekularna biologija
Biotehnologija</s>

