Τι είναι η Συγκριτική Βιοχημεία;

Η συγκριτική βιοχημεία μπορεί να είναι μια ασαφής έννοια με πολλαπλές έννοιες, αν και μπορεί να αποκαλύψει συναρπαστικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ οργανισμών και των βιολογιών τους. Τουλάχιστον, οι επιστήμονες το αποκαλούν διεπιστημονικό πεδίο της επιστήμης που επιδιώκει να αποκτήσει εικόνα για αναπάντητες ερωτήσεις βρίσκοντας συνδέσεις μεταξύ φαινομενικά άσχετων θεμάτων. Στην πράξη, θεωρείται συνήθως ως είτε η μελέτη των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ οργανισμοί και πώς αυτές οι σχέσεις ρίχνουν φως σε βαθύτερα ερωτήματα σχετικά με το πώς διαμορφώνεται η βιολογική ζωή λειτουργία.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Μια διεπιστημονική μελέτη, η συγκριτική βιοχημεία στοχεύει να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ διαφορετικών πεδίων στην επιστήμη. Συνήθως, αναφέρεται στη μελέτη του τρόπου ζωής των μορφών ζωής και του τρόπου λειτουργίας των συστατικών τους, σε κυτταρικό επίπεδο.

Το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ έχει ένα μεταπτυχιακό πρόγραμμα που ονομάζεται Συγκριτική Βιοχημεία. Τα μέλη της σχολής προέρχονται από διαφορετικά πεδία της επιστήμης, όπως η μοριακή βιολογία, η βιολογία των κυττάρων, η χημεία, η βιολογία των φυτών, η διατροφή και η δημόσια υγεία. Αυτή η ποικιλομορφία επιβεβαιώνει το ευρύ πεδίο της συγκριτικής βιοχημείας ως πειθαρχία. Υπογραμμίζει επίσης τις ομοιότητες που διαπερνούν αυτούς τους τομείς σπουδών, υποδεικνύοντας ότι φαινομενικά διαφορετικοί τομείς μπορεί στην πραγματικότητα να παρέχουν πληροφορίες για την επίλυση προβλημάτων που αντιμετωπίζονται από μεμονωμένους τομείς. Τα περιοδικά υπάρχουν επίσης με το όνομα της συγκριτικής βιοχημείας και το πεδίο των δημοσιεύσεών τους υπογραμμίζει περαιτέρω το θέμα της διεπιστημονικής υποτροφίας.

Ένας κοινός ορισμός της συγκριτικής βιοχημείας είναι η μελέτη των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ οργανισμών. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί μοιράζονται έναν κοινό γενετικό κώδικα με τη μορφή DNA, το οποίο παρέχει πληροφορίες για την παραγωγή των πρωτεϊνικών μηχανών που κάνουν την καθημερινή εργασία των κυττάρων. Η συγκριτική βιοχημεία μελετά μηχανές πρωτεϊνών και ένζυμα, αλλά και οι δύο κωδικοποιούνται από αλληλουχίες DNA. Συγκρίνοντας ομοιότητες και διαφορές σε αυτά τα γονίδια, οι επιστήμονες μπορούν να συνδυάσουν εξελικτικές σχέσεις μεταξύ οργανισμών. Ο σκοπός αυτού είναι να κατανοήσουμε καλύτερα την ιστορία της ζωής, αλλά και να βρούμε μοντέλα έρευνας σε ζώα που μπορεί να ρίξουν φως στις ανθρώπινες ασθένειες.

Διαφορετικά είδη οργανισμών μπορεί να περιέχουν τα ίδια γονίδια, αλλά με ελαφρώς ή πολύ διαφορετικές αλληλουχίες. Αυτά τα γονίδια μπορεί να κάνουν παρόμοια πράγματα σε κάθε οργανισμό ή μπορεί να κάνουν πολύ διαφορετικά πράγματα. Αυτό συμβαίνει λόγω των διαφορών στις ακολουθίες DNA τους, οι οποίες εκδηλώνονται ως παρόμοιες πρωτεΐνες με ελαφρώς διαφορετικά τρισδιάστατα σχήματα, και συνεπώς διαφορετικές λειτουργίες. Το πλεονέκτημα της μελέτης παρόμοιων γονιδίων σε δύο είδη είναι ότι η δομή και η λειτουργία ενός γονιδίου σε ένα είδος δίνει συχνά εικόνα για το ρόλο του στα άλλα είδη.

Ακριβώς όπως ένα γονίδιο σε έναν οργανισμό μπορεί να βοηθήσει έναν επιστήμονα να κατανοήσει ένα παρόμοιο γονίδιο σε έναν άλλο οργανισμό, Οι γνώσεις μπορούν να συγκεντρωθούν μέσω της συγκριτικής βιοχημείας σχετικά με το επίπεδο αλληλεπίδρασης πολλών πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες συχνά σχηματίζουν σύμπλοκα ή συστάδες πρωτεϊνών, με τις συνεργαζόμενες πρωτεΐνες τους όταν κάνουν τη δουλειά τους. Μαθαίνοντας ποιος αλληλεπιδρά με ποιον σε ένα είδος για να ολοκληρώσει μια κυτταρική λειτουργία βοηθά έναν επιστήμονα να μαντέψει τους αλληλεπιδρώντες εταίρους για ένα συγκεκριμένο γονίδιο σε ένα άλλο είδος. Αυτή η προσέγγιση βοηθά τους επιστήμονες να κάνουν μορφωμένες υποθέσεις ως προς το ποιες άγνωστες πρωτεΐνες δεν έχουν ακόμη αναγνωριστεί ως εταίροι σε άλλα είδη.