Vergleichende Biochemie kann ein vages Konzept mit mehreren Bedeutungen sein, obwohl es faszinierende Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihren Biologien aufdecken kann. Wissenschaftler nennen es zumindest ein interdisziplinäres Wissenschaftsgebiet, das durch das Finden von Verbindungen zwischen scheinbar unzusammenhängenden Themen Einsichten in offene Fragen zu gewinnen sucht. In der Praxis wird es am häufigsten als das Studium der evolutionären Beziehungen zwischen Organismen und wie diese Beziehungen tiefere Fragen der biologischen Lebensformen aufwerfen Funktion.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Als interdisziplinäre Studie zielt die vergleichende Biochemie darauf ab, die Kluft zwischen unterschiedlichen Wissenschaftsbereichen zu überbrücken. Am häufigsten bezieht es sich auf das Studium, wie Lebensformen leben und wie ihre Bestandteile bis auf zellulärer Ebene funktionieren.
Ein integriertes Studienfach
Die University of California in Berkeley hat ein Graduiertenprogramm namens Comparative Biochemistry. Die Fakultätsmitglieder kommen aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen, darunter Molekularbiologie, Zellbiologie, Chemie, Pflanzenbiologie, Ernährung und öffentliche Gesundheit. Diese Vielfalt zeugt von der Breite der vergleichenden Biochemie als Disziplin. Es unterstreicht auch die Gemeinsamkeiten, die diese Studienbereiche durchdringen, und weist darauf hin, dass scheinbar unterschiedliche Bereiche tatsächlich Einblicke in die Lösung von Problemen einzelner Bereiche bieten können. Unter dem Namen „Vergleichende Biochemie“ existieren auch Zeitschriften, deren Publikationsumfang das Thema der interdisziplinären Wissenschaft zusätzlich unterstreicht.
Evolutionäre Beziehungen
Eine gängige Definition der vergleichenden Biochemie ist das Studium der evolutionären Beziehungen zwischen Organismen. Alle lebenden Organismen teilen einen gemeinsamen genetischen Code in Form von DNA, der Informationen für die Herstellung der Proteinmaschinen liefert, die die tägliche Arbeit der Zellen erledigen. Vergleichende Biochemie untersucht Proteinmaschinen und Enzyme, aber beide werden durch DNA-Sequenzen kodiert. Durch den Vergleich von Ähnlichkeiten und Unterschieden in diesen Genen können Wissenschaftler evolutionäre Beziehungen zwischen Organismen zusammensetzen. Ziel ist es, die Geschichte des Lebens besser zu verstehen, aber auch Tierforschungsmodelle zu finden, die Aufschluss über menschliche Krankheiten geben können.
Vergleich verwandter Gene
Verschiedene Arten von Organismen können die gleichen Gene enthalten, jedoch mit leicht oder sehr unterschiedlichen Sequenzen. Diese Gene können in jedem Organismus ähnliche Dinge tun, oder sie können sehr unterschiedliche Dinge tun. Dies geschieht aufgrund der Unterschiede in ihren DNA-Sequenzen, die sich als ähnliche Proteine mit leicht unterschiedlichen dreidimensionalen Formen und damit unterschiedlichen Funktionen manifestieren. Der Vorteil der Untersuchung ähnlicher Gene in zwei Arten besteht darin, dass die Struktur und Funktion eines Gens in einer Art oft Aufschluss über seine Rolle in der anderen Art gibt.
Hinweise finden
So wie ein Gen in einem Organismus einem Wissenschaftler helfen kann, ein ähnliches Gen in einem anderen Organismus zu verstehen, Durch vergleichende Biochemie können Erkenntnisse über das Ausmaß der Interaktion vieler gewonnen werden Proteine. Proteine bilden bei ihrer Arbeit mit ihren Partnerproteinen oft Komplexe oder Cluster von Proteinen. Zu wissen, wer mit wem in einer Spezies interagiert, um eine Zellfunktion zu erfüllen, hilft einem Wissenschaftler, die Interaktionspartner für ein bestimmtes Gen in einer anderen Spezies zu erraten. Dieser Ansatz hilft Wissenschaftlern, fundierte Vermutungen anzustellen, welche unbekannten Proteine noch als Partner in anderen Arten identifiziert werden müssen.