Het leven draait echt om chemie, omdat levende organismen zoals mensen bestaan ​​uit moleculen. Veel van deze moleculen zijn echter vrij complex en de manier waarop ze reageren, is nog groter. Moleculaire celbiologie is de studie van hoe moleculen interageren om de eigenschappen van cellen te veroorzaken - hun vermogen om te groeien, zichzelf te onderhouden en te delen.

Structuur

Denk aan een cel als een pakket van bouillon omsloten door een membraan. De bouillon bestaat uit water, opgeloste zouten, suikers, vitaminen, aminozuren, eiwitten en nucleïnezuren, de bouwstenen van DNA. Het membraan bestaat uit vetmoleculen die niet goed mengen met water. Interacties tussen verschillende eiwitten, nucleïnezuren en kleine moleculen voeren alle essentiële functies van een cel uit, van het afbreken van suikers voor energie tot groei en celdeling. Moleculaire celbiologie bestudeert hoe deze interacties essentiële celfuncties tot stand brengen.

Nucleïnezuren

Een van de belangrijkste kenmerken van de inhoud van een cel zijn de nucleïnezuren, die gecodeerde informatie bieden die van vitaal belang is voor de cel functie. Deze informatie wordt gecontroleerd door sequenties van specifieke moleculaire groepen die nucleotiden worden genoemd. Deze "letters" van de genetische code bevinden zich in het DNA van genen. Moleculaire celbiologie bestudeert de manier waarop genen de processen in de cel beïnvloeden, hoe genen met elkaar interageren en hoe ze worden gereguleerd, zodat specifieke genen op specifieke tijden actief zijn.

Eiwitten

Eiwitten maken het grootste deel van het werk in de cel. Sommige eiwitten versterken de structuur van een cel en geven de cel zijn vorm. Andere eiwitten katalyseren of versnellen vitale chemische reacties zoals de vertering van suiker. Nog andere eiwitten spelen een cruciale rol bij het vertalen van de DNA-code, het reguleren van genen of het ontvangen en reageren op chemische signalen van andere cellen zoals hormonen. De complexe, driedimensionale vorm van een eiwit bepaalt de functie ervan. Moleculaire celbiologie bestudeert de functie van eiwitten in de cel en hoe eiwitvormen zich verhouden tot wat ze doen.

Cellen

Cellen in het lichaam voeren veel verschillende taken uit. Zenuwcellen dragen berichten via elektrische impulsen, en levercellen breken toxische verbindingen af ​​in de bloedstroom, bijvoorbeeld. Zenuw- en levercellen hebben dezelfde genen, maar specifieke genen zijn actief in elk type cel. Moleculaire celbiologie bestudeert hoe de moleculaire componenten van verschillende celtypen hen in staat stellen hun werk uit te voeren en hoe regulatie van genen in de DNA-code ervoor zorgt dat cellen verschillende soorten gespecialiseerde cellen vormen.