ما هي الكيمياء الحيوية المقارنة؟

يمكن أن تكون الكيمياء الحيوية المقارنة مفهومًا غامضًا متعدد المعاني ، على الرغم من أنها يمكن أن تكشف عن تفاعلات رائعة بين الكائنات الحية وبيولوجيتها. على أقل تقدير ، يسميه العلماء مجالًا علميًا متعدد التخصصات يسعى إلى اكتساب نظرة ثاقبة للأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها من خلال إيجاد روابط بين الموضوعات التي تبدو غير ذات صلة. من الناحية العملية ، يُفهم بشكل شائع على أنه إما دراسة العلاقات التطورية بين الكائنات الحية وكيف تسلط هذه العلاقات الضوء على أسئلة أعمق حول كيفية تشكل الحياة البيولوجية وظيفة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تهدف دراسة متعددة التخصصات ، الكيمياء الحيوية المقارنة إلى سد الفجوة بين المجالات المختلفة في العلوم. الأكثر شيوعًا ، يشير إلى دراسة كيفية عيش أشكال الحياة ، وكيف تعمل القطع المكونة لها ، وصولاً إلى المستوى الخلوي.

جامعة كاليفورنيا في بيركلي لديها برنامج دراسات عليا يسمى الكيمياء الحيوية المقارنة. يأتي أعضاء هيئة التدريس بها من مجالات علمية متنوعة ، بما في ذلك البيولوجيا الجزيئية ، وبيولوجيا الخلية ، والكيمياء ، وبيولوجيا النبات ، والتغذية والصحة العامة. يشهد هذا التنوع على النطاق الواسع للكيمياء الحيوية المقارنة كتخصص. كما أنه يؤكد على القواسم المشتركة التي تسود مجالات الدراسة هذه ، مما يشير إلى أن الحقول التي تبدو متباينة قد توفر في الواقع نظرة ثاقبة لحل المشكلات التي تتناولها الحقول الفردية. توجد المجلات أيضًا تحت اسم الكيمياء الحيوية المقارنة ، ويؤكد نطاق منشوراتها بشكل أكبر على موضوع المنح الدراسية متعددة التخصصات.

التعريف الشائع للكيمياء الحيوية المقارنة هو دراسة العلاقات التطورية بين الكائنات الحية. تشترك جميع الكائنات الحية في رمز وراثي مشترك في شكل DNA ، والذي يوفر معلومات لصنع آلات البروتين التي تقوم بالعمل اليومي للخلايا. تدرس الكيمياء الحيوية المقارنة آلات البروتين والإنزيمات ، لكن كلاهما مشفر بواسطة تسلسل الحمض النووي. من خلال مقارنة أوجه التشابه والاختلاف في هذه الجينات ، يمكن للعلماء تجميع العلاقات التطورية بين الكائنات الحية. والغرض من ذلك هو فهم تاريخ الحياة بشكل أفضل ، ولكن أيضًا للعثور على نماذج أبحاث حيوانية قد تلقي الضوء على الأمراض التي تصيب الإنسان.

قد تحتوي الأنواع المختلفة من الكائنات الحية على نفس الجينات ، ولكن بتسلسلات مختلفة قليلاً أو مختلفة جدًا. قد تقوم هذه الجينات بأشياء متشابهة في كل كائن حي ، أو قد تفعل أشياء مختلفة جدًا. يحدث هذا بسبب الاختلافات في تسلسل الحمض النووي الخاصة بهم ، والتي تظهر كبروتينات متشابهة ذات أشكال ثلاثية الأبعاد مختلفة قليلاً ، وبالتالي وظائف مختلفة. تتمثل ميزة دراسة الجينات المماثلة في نوعين في أن بنية ووظيفة الجين في أحد الأنواع غالبًا ما تعطي نظرة ثاقبة لدورها في الأنواع الأخرى.

مثلما يمكن لجين واحد في كائن حي أن يساعد العالم في فهم جين مشابه في كائن حي آخر ، يمكن استخلاص رؤى من خلال الكيمياء الحيوية المقارنة حول مستوى تفاعل الكثيرين البروتينات. غالبًا ما تشكل البروتينات معقدات أو مجموعات من البروتينات مع البروتينات الشريكة لها عند القيام بعملها. يساعد تعلم من يتفاعل مع من في أحد الأنواع لإكمال وظيفة خلوية العالم على تخمين الشركاء المتفاعلين لجين معين في نوع آخر. يساعد هذا النهج العلماء على إجراء تخمينات مستنيرة بشأن البروتينات غير المعروفة التي لم يتم تحديدها كشركاء في الأنواع الأخرى.