Het zou best kunnen dat als je nieuwsgierig bent om meer te leren van de wetenschappen in de biologie je al in aanraking bent geweest met moleculaire en cellulaire biologie. Soms kan het verwarrend zijn om je weg te vinden door de vele takken en specialisaties binnen de biowetenschappen, maar als het de moleculaire biologie betreft hoef je je geen zorgen te maken.

Al is moleculaire biologie een verhoudingsgewijs jonge wetenschap, toch is het belang ervan voor de moderne geneesmiddelen onweerlegbaar. Het is betrokken bij het bestuderen van de leefprocessen in onze lichamen maar ook bij het onderzoeken van de biologische systemen die in de natuur werkzaam zijn.

Ermee worden innovatieve oplossingen gevonden voor de meest dringende wetenschappelijke vragen. Lees verder en kom meer te weten over het veld dat het landschap van de geneesmiddelenindustrie en het milieu ingrijpend aan het veranderen is.

illustratie van de mens die afkomstig is van zijn DNA
Waar is de mens van gemaakt? De moleculaire wetenschappen trachten deze vraag te beantwoorden| bron: Gordon Johnson op Pixabay

Wat is Moleculaire Biologie?

Cellulaire biologie kwam pas in de dertiger en veertiger jaren van de vorige eeuw op gang. De geschiedenis van deze discipline staat in sterk contrast met veel van de oorsprong van de biologie dat terugvoert tot de geschriften van oude beschavingen wat betreft voeding en geneesmiddelen.

Moleculaire biologie is wel met deze geschiedenis verwant maar het heeft een veel kortere weg doorlopen. Desondanks is het even interessant en van belang voor ons begrip van het veld als geheel.

Gedurende een groot deel van de 19e eeuw trachtte een netwerk van wetenschappers  - vooral structurele scheikundigen, natuurkundigen en genetici - om de kernproblemen wat betreft overerving te begrijpen. Tot op dat moment was de wetenschappelijke gemeenschap die betrokken was bij de genetica afhankelijk geweest van de overervings-wetten die door Gregor Mendel waren opgesteld.

Tijdens de aanvang van de twintigste eeuw zochten wetenschappers met steeds meer zorg naar een mogelijkheid om het unieke mechanisme van de biologische processen van genen weergave en reproductie vast te leggen. Dit leidde tot een forse toename van de gebieden van de biologie die we vandaag kunnen herkennen!

Lees meer tips over de biologiestudie

Een studie in het algemeen die in 1926 door Thomas Hunt Morgan werd uitgevoerd veroorzaakte de eerste grote wijziging in het denkkader van deze discipline. Experimenten op de fruitvlieg trachtten de genen van het organisme te begrijpen.

Door dit experiment besefte de wetenschappelijke samenleving dat er een leemte was waar een discipline zich zou moeten bevinden. Genetici ontdekten dat er beperkingen waren in hun studie van de structuur en functie van het genoom wat de definities van hun discipline betrof.

Dit leidde in de dertiger en veertiger jaren van de vorige eeuw tot de oprichting van samengestelde teams waarin drie terreinen betrokken waren: chemie, fysica en biologie. Kwantumfysica en structurele biologie werden toentertijd gepaard met de innovatieve röntgentechnologie. Dit leidde tot de geboorte van een tijdperk van internationale samenwerking en wetenschappelijk onderzoek.

In 1953 vonden ontdekkingen plaats door de wetenschappers James Watson en Francis Crick waardoor het terrein van de moleculaire biologie en de kennis van de cel voorgoed werden veranderd. De dubbele helix structuur van DNA die zij vonden leidde weer tot een andere verschuiving binnen de moleculaire biologie.

Trekt ecologie je als studie aan?

Het gaf deze discipline zowel een nieuwe beschrijving en een nieuw doel. Van toen aan keerden de moleculaire biologen zich af van experimenten die bedoeld waren om het overervingsproces te ontdekken en richtten zich op proeven die erfelijkheid koppelden aan DNA en genen.

De vragen die in de vijftiger jaren door de vooruitgang van Watson en Crick ontstonden leidden tot technologische ontwikkelingen in de zestiger en zeventiger jaren. De wedloop om DNA sequencing te begrijpen leidde weer tot verschuivingen in de discipline in de tachtiger en negentiger jaren en het eerste decennium van deze eeuw. Wetenschappers trachtten het coderen van het genoom en details over het molecuul steeds nauwkeuriger aan te geven.

In onze eeuw geven wetenschappers voorrang aan de studie van moleculaire processen die het zenuwstelsel van de mens ondergaat. Tegelijkertijd trachten ze het verdere sequencing van het genoom van mensen, dieren en planten aan te geven.

Mariene biologie houdt zich met het leven op en in het water bezig

Moleculaire biologie wordt daarom gedefinieerd als de studie van het moleculair fundament van de genetische processen, de identificatie van de genen die op bepaalde chromosomen worden gevonden en het in kaart brengen van de macromoleculen die voor het leven noodzakelijk zijn.

Meestal hebben we de neiging om bij onze eerste aanraking met moleculaire biologie alleen te denken aan kerneiwitten en microben. De geschiedenis onderstreept echter zijn afhankelijkheid van interdisciplinaire onderzoekingen.

drie-dimensionaal-model-molecuul
Structurele biologie is een erg belangrijke specialisatie binnen de microbiologie | bron: Flickr

Wil je meer weten over de microbiologie?

Carrières in de Moleculaire Biologie

Ben je nieuwsgierig over welke carrières in de moleculaire biologie mogelijk zijn? We kunnen aangeven dat deze tak van de wetenschap heel divers en dynamisch is, en geven hier wat belangrijke informatie over banen, opleidingseisen en salarissen.

Moleculaire en celbiologie zijn multidisciplinair. Er zijn daardoor veel verschillende beroepswegen in genetica, geneeskunde en biotechnologie. Celbiologie speelt een essentiële rol in de doelstellingen die door de discipline van de botanica worden aangegeven.

En al betekent het dat het soort diploma dat je moet bemachtigen sterk zal afhangen van de route die je wilt nemen, toch zijn er vuistregels voor carrières in de cellulaire biologie:

  • ten eerste is het nodig om een Bachelors in de biologie of een verwant veld te verkrijgen om er zeker van te zijn dat je als beginner een baan kunt krijgen.
  • ten tweede geldt voor iedereen die belangstelling heeft in een carrière in het onderwijs of in laboratoriumonderzoek dat een Masters diploma of een doctorale graad noodzakelijk is.

Als je vanwege financiële onzekerheid nog aarzelt of je met een biologische studie zou moeten aanvangen dan is het van belang te weten wat bepaalde banen opbrengen. Het aanvangs-salaris voor een biologisch laborant is tussen de 35 en 40 duizend euro en voor een senior management positie in hetzelfde terrein is het ongeveer 60 tot 70 duizend euro. Het aanvangssalaris van een neurochirurg is ongeveer 60 duizend euro terwijl het gemiddelde salaris ongeveer 120 duizend bedraagt.

Botanica: onderzoek van het plantenrijk

Laborant

Deze moleculaire biologen richten zich op het assisteren van wetenschappers met hun laboratorium studies en hun taken. Laboranten kunnen bijvoorbeeld verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren van testen op cellen om te zien hoe ze reageren op zuren.

Dit soort werk wordt gezien als geschikt voor aanvangers en een Bachelors graad is voldoende. Enkele gebieden waarin je je kunt specialiseren zijn:

  • celbiologie
  • algemene biologie

Ben je geïnteresseerd in dit soort werk dan is het verstandig om enkele andere disciplines die je kunnen leiden naar een leven van wetenschappelijk onderzoek in ogenschouw te nemen.

Zoölogie houdt zich bezig met de studie van dieren

Biologieleraar

Tijdens onze jeugd hadden biologieleraren een bijzondere positie. Of ze boeiden je mateloos of ze verveelden je gruwelijk. Als je erin geïnteresseerd bent om jonge mensen aan te spreken en ze te helpen meer van de wereld om hen heen te leren, dan zou je een werkplek in het onderwijs kunnen overwegen.

leraar assistert tijdens biologieles
Studenten hebben gemotiveerde leerkrachten nodig | bron: Wikimedia Commons

Op de meeste middelbare scholen is een Bachelors vereist, maar voor het doceren op een universiteit zul je een Masters of een doctoraal moeten kunnen aantonen. Terreinen waarin je kunt studeren zijn:

  • life science
  • ontwikkelingsbiologie
  • biofysica
  • fysiologie

Hoe ga je te werk om een biologie studie te kiezen?

Moleculair en Cellulair Biologen

Om een moleculair bioloog te worden dien je een interesse in moleculen en hun processen te hebben, terwijl cellulair biologen alles bestuderen over celontwikkeling en celfunctie. Het overvloedige aanbod in carrières in dit veld heeft betrokkenheid bij biologen, cellulaire beeldvorming en ontwikkeling van het ecosysteem.

Dit onderwerp heeft ook te maken met werk op het medische vlak. Algemene biologie kan ook een startpunt zijn van een pad naar geneeskunde, maar er zijn allerlei andere routes die je afhankelijk van je interesses kunt volgen.

Als je bijvoorbeeld chirurg zou willen worden is het van belang om aan te geven wat voor chirurg je graag zou willen zijn. Dat zal je helpen om beslissingen te nemen wat betreft de leerweg en welke medische graden in jouw geval van toepassing zouden zijn.

Dit zijn enkele onderwerpen die je zou kunnen studeren als je in deze specialisaties geïnteresseerd bent:

  • genetica
  • microbiologie
  • bio-informatica
  • immunologie
  • neurowetenschap
  • computationele biologie

Basisconcepten van de Moleculaire Biologie

Er zijn verschillende vragen die je jezelf over de biologie zou kunnen stellen in het geval je een Bachelors cursus aan het nemen bent, al afgestudeerd bent als Master of op het postdoctorale of onderzoeker niveau of misschien zelfs al een gevestigde bioloog bent. Rondsnuffelen in algemene concepten kan je op veel manieren helpen, zoals je een voorproefje geven van wat je gaat leren of in herinnering brengen wat je al hebt geleerd.

Die vragen zijn: hoe moeilijk is het om moleculaire biologie te studeren en hoe dien je het aan te pakken. Je kunt biologiestudies op verschillende manieren benaderen. Een ervan is hier aangeven: we duiden de kernonderwerpen binnen de discipline aan om je een idee te geven waaruit het veld bestaat.

Eukaryotic Genuitdrukking

Iedere cel of organisme met een kern is een eukaryoot. Het bestaat uit een kernmembraan, bepaalde chromosomen en organellen zoals de mitochondria, het golgi-systeem en het endoplasmatisch reticulum.

Het proces van eukaryotische transcriptie refereert aan een van de meest essentiële processen dat een organisme kan ondergaan. Tijdens dit proces wordt DNA omgezet in RNA waardoor informatie kan worden doorgegeven aan verschillende delen van het lichaam.

Genen expressie

Het proces waardoor de informatie binnen in het DNA wordt gebruikt en omgezet in een functioneel product, zoals een eiwit.

schema genoom editing
Genen editing en moleculaire genetica zijn dynamische studiegebieden | bron: Farzad Jamshidi

Genomica

Genomica heeft te maken met de structuur, functie en overerving van genetisch materiaal (het genoom) van een organisme. Dit is in een sterke mate betrokken bij DNA rangschikking.

Nucleïnezuren

Dit zijn chemische samenstellingen die informatie van een cel dragen. Hierdoor bepaalt het zijn overgeërfde kenmerken.

Pathogenen

Een pathogeen is een ziekte verwekkend micro-organisme. Er zijn vier pathogene hoofdtypen: virussen, bacteriën, schimmels en protozoa.

Macromoleculen

Deze grote moleculen hebben een diameter tussen 10-5 en 10-3 mm. Rubber en veel synthetische materialen zijn opgebouwd uit macromoleculen.

Lipiden

Lipiden zijn organische verbindingen die niet goed oplosbaar zijn in water. Voorbeelden ervan zijn vetten, oliën en hormonen.

Heb je een leraar Biologie nodig?

Vond je dit artikel leuk?

0 vote(s)
Laden...

Joep