Ha érdekel a biológia és annak különféle tudományágai, valószínűleg már találkoztál olyan fogalmakkal, mint a molekuláris biológia. Bár a biológia számos ága és szakterülete között olykor kihívást jelenthet eligazodni, aggodalomra semmi ok, különösen ha a molekuláris biológiáról van szó.
Annak ellenére, hogy a molekuláris biológia tekintetében egy viszonylag fiatal tudományról van szó, jelentősége vitathatatlan a modern orvostudományban.
A molekuláris biológia a testünkben és a természetben zajló biológiai folyamatok molekuláris szintű vizsgálatával a legfontosabb tudományos kérdésekre próbál innovatív megoldásokat találni.
Kíváncsi vagy, hogyan változtatja meg napjaink gyógyászati és környezeti tájképét a molekuláris biológia? Akkor ez a Superprof cikk neked való!
Mi a molekuláris biológia?
A molekuláris biológia története az 1930-as és 1940-es évek elején vette igazán kezdetét, amely szöges ellentétben áll az ősi civilizációk táplálkozási és orvosi feljegyzéseire visszanyúló biológia eredetének nagy részével. Az általános biológia évszázadokon átívelő történetéhez képest azonban az újnak számító molekuláris biológia nemcsak ugyanolyan érdekes, hanem létfontosságú is a biológia, az élőlények és a környezetünk megértéséhez.
A 19. század nagy részében tudósok hálózata, főként szerkezeti kémikusok, fizikusok és genetikusok igyekeztek megérteni az öröklődéssel kapcsolatos alapvető kérdéseket. A genetikával foglalkozó tudományos közösséget addig Gregor Mendel cseh-osztrák botanikus tanulmányai inspirálták, amelyek a Mendel által felfedezett alapvető genetikai elvek közé tartozó szegregáció (hasadás) és a független öröklődés törvényein alapultak.
A 20. század elején a tudósokat egyre inkább a gének kifejeződésének (génexpresszió) folyamata, valamint a génkifejeződést lehetővé tevő specifikus molekulák megértése kezdte érdekelni. Mindez a biológia számos ma ismert területének robbanásszerű fejlődéséhez vezetett.
Az egyik mérföldkő Thomas Hunt Morgan Nobel-díjas amerikai genetikus paradigmaváltást eredményező tanulmánya jelentette 1926-ban. A gyümölcsléggyel (muslica) végzett kísérleteiről szóló tanulmányai a szervezet génjeinek megértésére irányultak, amelynek eredményeként felfedezte a kromoszómák alapvető szerkezetét és az alapvető genetikai törvényszerűségeket. Ennek a kísérletnek köszönhető, hogy a tudományos közösség egy olyan hiányterületet ismert fel, amelynek helyét egy ezzel a területtel, vagyis a molekuláris biológiával foglalkozó tudománnyal kellett betölteni.
A genetikusok úgy vélték, hogy a genom szerkezetének és működésének tanulmányozása során a tudományáguk meghatározásai miatt korlátok közé szorultak. Ez vezetett az 1930-as és 1940-es években a kémia, fizika és biológia területét egyesítő csoportok megalakulásához. Valójában a kvantumfizika és a strukturális biológia ebben az időben az innovatív röntgensugaras technológiával együtt a nemzetközi együttműködés és a tudományos kutatás korszakának megszületéséhez vezetett.
1953-ban James Watson, Francis Crick és Maurice Wilkins molekuláris biológusok felfedezték a DNS kettős spirál szerkezetét, amellyel újradefiniálták és ezzel együtt örökre megváltoztatták a molekuláris biológiát és a sejtek megismerésének területét. Ettől kezdve a molekuláris biológusok az öröklődési folyamatok feltárására irányuló kísérletek helyett a DNS-sel és a génekkel kapcsolatos kísérletek felé orientálódtak.
Watson, Crick és Wilkins felfedezései újabb kérdéseket vetettek fel, amelyek az 1960-as és 1970-es évek technológiai fejlődésével megsokszorozódtak. Az 1980-as és 2000-es évek között a DNS-szekvenálás megértéséért folytatott verseny eredményeként új szemléletmódok törtek utat maguknak a molekuláris biológiában.
Ebben az időszakban a tudósokat a genomban rejlő információk kódolása és a molekula minél pontosabb részletezése foglalkoztatta. A 21. századi molekuláris biológia fókuszában az ember idegrendszerében zajló molekuláris folyamatok, valamint az emberek, állatok és növények genomjának szekvenálása áll.
A molekuláris biológia tehát a genetikai folyamatok molekuláris alapjainak tanulmányozását, az egyes kromoszómákon található gének azonosítását és az élethez nélkülözhetetlen makromolekulák feltérképezését jelenti.
Bár a molekuláris biológiával való első találkozáskor általában csak a nukleinsavakra és mikroorganizmusokra gondolunk, története remekül tükrözi a molekuláris biológia interdiszciplináris jellegét.
Karrierlehetőségek molekuláris biológusként
Kíváncsi vagy a biológiával kapcsolatos szakmákra, különösen a molekuláris biológiával kapcsolatos karrierlehetőségekre? A fentiek alapján te is megbizonyosodhattál róla, hogy a molekuláris biológia egy rendkívül sokszínű és dinamikus tudományág, ezért most közelebbről is szemügyre vesszük a molekuláris biológus képzéseket és munkaköröket.
Mivel a molekuláris biológia több tudományterületet is ötvöz, a genetikától kezdve az orvostudományon át a biotechnológiáig számos különböző karrierlehetőséget kínál. A molekuláris biológia továbbá olyan területeken is létfontosságú szerepet játszik, mint a botanika.
Az, hogy milyen képzést kell elvégezned, természetesen attól is függ, milyen karriert képzeltél el magadnak. A biológia szak elvégzése vagy egy kapcsolódó területen végzett alapképzés bármilyen pályakezdő állás alapvető követelménye. Bár biológus alapképzéssel is lehetséges a munkavállalás (pl. állami vagy magáncégeknél, nemzeti parkoknál, az egészségügy és környezetvédelem területén), egyes állásokhoz azonban, például az élelmiszer- és gyógyszeripar, a biotechnológia vagy a kutatások egyes területein betöltött pozíciók követelménye a mester- és doktori fokozat megszerzése.
Bár lehet, hogy elsősorban pénzügyi aggályok miatt hezitálsz, hogy a biológia területén folytasd-e a pályádat, fontos megjegyezni, hogy amikor a fizetésekről tájékozódsz, elengedhetetlen, hogy konkrét munkakörökről informálódj. A munkakör mellett természetesen az is nagyban befolyásolja a fizetéseket, hogy az ország mely részén dolgozol, valamint hogy mennyi tapasztalatod van. Íme néhány biológus állás és hogy mennyit kereshetsz velük:
- A biotechnológusok átlagos éves bruttó fizetése pályakezdőként 4–5 millió forint, míg az ugyanezen a területen felső vezető állásban dolgozó biotechnológusok átlagos éves bruttó keresete 10 milliót forint körül mozog.
- Az idegsebészek átlagos éves bruttó fizetése pályakezdőként azonban havi 30 millió forint, míg egy felső vezető állásban dolgozó idegsebész éves bruttó fizetése a 60 millió forintot is meghaladhatja.
- A labortechnikusok pályakezdőként 3 millió forintos átlagos éves bruttó fizetésre számíthatnak. Fő feladataik a kutatás-fejlesztési projektekben való részvétel, kísérletek és mérések elvégzése, minták előkészítése és vizsgálata, valamint a dokumentálás. A különféle vizsgálatok során például a sejteken végeznek vizsgálatokat, hogy lássák, hogyan reagálnak a sejtek például egy adott savra. Az ilyen típusú munkakörök akár már alapfokú végzettséggel is végezhetők.
Ide kattintva megtekintheted a biológusok és rokon foglalkozásúak havi bruttó átlagjövedelmét 2019 és 2021 között.
Magyarországon a biológia alapszakon végzett hallgatók többsége (legalább) mesterképzést folytat a biológia vagy a biológiával kapcsolatos tudományágak területén. A molekuláris biológia alapjaival már az alapképzés során is megismerkedhetsz, amelyet követően ha úgy érzed, hogy ebbe az irányba szeretnél karriert építeni, hazánkban jelenleg a Debreceni Egyetem és a Szegedi Tudományegyetem kínál molekuláris biológia mesterképzést.
Íme néhány mesterszak, amelyet biológia alapszakos diplomával folytathatsz:
- molekuláris biológia,
- általános biológia,
- biotechnológia,
- zoológia,
- mikrobiológia,
- bioinformatika (számítógépes biológia),
- botanika,
- ökológia,
- evolúcióbiológia,
- biofizika,
- élettan (fiziológia),
- természetvédelmi biológia (konzervációbiológia),
- idegtudomány stb.
Fontos különbséget tenni a molekuláris biológus és sejtbiológus között: a molekuláris biológusok a molekulákat és a bennük zajló folyamatokat vizsgálják, míg a sejtbiológusok a sejtek fejlődésével és működésével kapcsolatos dolgokat tanulmányozzák. A kutatástól kezdve a sejtes képalkotáson át az ökoszisztéma-fejlesztésig ezeken a területeken bőséges a karrierlehetőség.
A molekuláris és sejtbiológia az orvosi területen végzett munkát is magában foglalja. Bár az orvosi karrieredet egy BSc biológus diplomával is megalapozhatod, a fentiekből láthatod, hogy számos más útvonal létezik a célod eléréséhez attól függően, hogy pontosan melyik terület érdekel. Nem elég tehát azt eldöntened, hogy sebész akarsz lenni – el kell határoznod, hogy milyen típusú sebész akarsz lenni. Mindez segít eldönteni, hogy milyen irányba kell elindulnod, és milyen végzettségre lesz szükséged a célod megvalósításához.
A biológia területei és feladatkörei rendkívül sokoldalúak, ezért mindenképp tekintsd át a különféle tudományágait. Bárhogy is döntesz, tudományos kutatásokban és vizsgálatokban nem lesz hiányod.
Ha mindig is tanári pályáról álmodoztál, természetesen biológiát is taníthatsz. A biológiatanárok sok fiatal tanuló szemében egy olyan személynek tűnnek, akiknek vagy különleges képességük van a kíváncsiságuk felébresztéséhez, vagy akik számukra nagyon unalmas dolgokról beszélnek. Ha te az előbbiek táborát erősíted, és szeretnél segíteni a fiataloknak az őket körülvevő világ megismerésében, akkor érdemes megfontolnod az oktatásban való elhelyezkedést.
Az általános és középiskolában való tanítás feltétele az osztatlan biológiatanár képzés elvégzése (10–12 félév attól függően, hogy milyen tanári szakképzettség megszerzése a célod).
Tudtad, hogy egy biológia felkészítő tanár segíthet jobban megérteni a tananyagot?
A molekuláris biológia alapfogalmai
Akár alapszakos biológus hallgató vagy, akár egy posztgraduális képzés keretében folytatsz kutatásokat, vagy talán már tapasztalt biológus vagy, számos biológiával kapcsolatos kérdéssel találod magad szemben. A sok bizonytalanság ellenére néhány alapfogalom ismerete nélkülözhetetlen, amelyek többféleképpen is segíthetnek, legyen szó az órákon tanultak könnyebb értelmezéséről vagy a már ismert területek felfrissítéséről.
Íme közülük néhány, amely a biológia területén, köztük a molekuláris biológiában is az előnyödre lesz:
- Eukarióták: minden valódi sejtmaggal rendelkező élőlény, amely sejtmaghártyából, meghatározott kromoszómákból és olyan sejtszervecskékből áll, mint a mitokondriumok, a Golgi-készülék és az endoplazmatikus retikulum.
- Eukarióta transzkripció: az egyik leglényegesebb folyamat, amelyen az eukarióta organizmusok áteshetnek. Ez az a folyamat, amelynek során a DNS (dezoxiribonukleinsav) molekulákban tárolt genetikai információ RNS-sé (ribonukleinsav) alakul, ami lehetővé teszi az információ továbbítását a sejt különböző részeibe.
- Génkifejeződés (génexpresszió): az a folyamat, amelynek során a DNS-ben tárolt információt felhasználják és funkcionális termékké, például fehérjévé alakítják át.
- Genomika (genomtan): a genomika a szervezet genetikai anyagának, vagyis genomjának felépítésével, működésével és öröklődésével foglalkozik, amely szoros kapcsolatban van a DNS molekulákban található kódolt információk szekvenciális meghatározását lehetővé tevő DNS-szekvenálással.
- Nukleinsavak: olyan természetes biokémiai vegyületek, amely a sejt információit tárolja és hordozza, és ezért meghatározza a sejt öröklött tulajdonságait.
- Kórokozók (patogének): a kórokozók betegséget okozó mikroorganizmusok, amelyeknek fő típusai a vírusok, baktériumok, egyes gombák, mikroszkopikus állati egysejtűek és a férgek.
- Makromolekulák: nagyméretű molekulák, amelyek átmérője általában 10-5 és 10-3 nanométer között van. Például a gumi és számos egyéb szintetikus anyag makromolekulákból áll.
- Lipidek: hidrofób szerves vegyületek, vagyis nem vagy alig oldódnak vízben, például a zsírok, olajok és egyes hormonok.
Láthatod, hogy a biológia egy rendkívül sokrétű és változatos tudomány, ezért ahhoz, hogy a biológia tudományterületei közül megtaláld a saját hivatásod, el kell döntened, hogy a biológia melyik aspektusa inspirál téged leginkább.
Az élőlények működésének, fejlődésének és öröklődésének molekuláris szintű folyamatait tanulmányozó molekuláris biológiával megértheted az elővilágot és a különféle betegségeket, és hozzájárulhatsz a hatékony gyógyszerek és a fenntarthatóbb technológiák kifejlesztéséhez. Egy szó, mint száz a molekuláris biológia tanulásával te is hozzájárulhatsz a tudományos fejlődéshez és a társadalmi előrelépéshez.
Ha a vízi élőlények csodálója vagy, olvasd el a tengerbiológiáról szóló cikkünket is!
Tetszett ez a cikk? Értékeld!
Loading...