อณูชีววิทยา
อณูชีววิทยา หรือ ชีววิทยาระดับโมเลกุล (English: molecular biology) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้าง และการทำงานของหน่วยพันธุกรรม ในระดับโมเลกุล เป็นสาขาที่คาบเกี่ยวกันระหว่างชีววิทยาและเคมี โดยเฉพาะสาขาพันธุศาสตร์และชีวเคมี อณูชีววิทยามุ่งเน้นศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบต่างๆภายในเซลล์ ซึ่งรวมถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างการสังเคราะห์ ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ และ โปรตีน และรวมถึงว่าขบวนการเหล่านี้ถูกควบคุมอย่างไร
นักวิจัยทางด้านอณูชีววิทยาใช้ความรู้และเทคนิคจากหลายสาขาในงานวิจัย เช่น ชีวเคมี พันธุศาสตร์ ชีววิทยาเชิงฟิสิกส์ และคอมพิวเตอร์ รวมกันเพื่อสร้างองค์ความรู้ในอณูชีววิทยา
ชีวเคมี เป็นการศึกษาสารเคมีและปฏิกิริยาเคมีที่จำเป็นในสิ่งมีชีวิต พันธุศาสตร์ เป็นการศึกษาการถ่ายทอดและผลของความแตกต่างของพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์
Polymerase chain reaction (PCR) เป็นกระบวนการสังเคราะห์ชิ้นส่วนดีเอ็นเอในหลอดทดลอง ซึ่งเลียนแบบการสังเคราะห์ดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิต ผู้คิดค้นเทคนิคพีซีอาร์คือ Karry Mullis โดยส่วนมากรู้จักเทคนิคนี้ในเรื่องของการเพิ่มปริมาณของสารพันธุกรรม หรือ DNA โดยใช้เครื่อง PCR machine หรือ Thermal cycler นั่นเอง
ขั้นตอนของ PCR นี้ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลักๆ คือ
แยก Double Helical DNA (Native DNA) ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิอย่างช้าๆจนกลายเป็น Single Stranded DNA (Denatured DNA) อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 90-95oc
ลดอุณหภูมิลงอย่างช้าๆและใส่ไพร์เมอร์ (Primer, short dna)ลงไปในระบบ เพื่อให้เกิด การเข้าคู่กันของเบส(Complementary base pair)ระหว่าง Primer กับ Template DNA อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 37-60oc
ใส่ DNA polymerase ลงไปในระบบ เพื่อให้เกิดการสังเคราะห์ DNA สายใหม่ อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 72-75oc
เป็นเทคนิคทางชีวเคมีอีกเทคนิคหนึ่งที่สำคัญยิ่งต่อการแยกชีวโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตในสนามไฟฟ้า (Run จากขั้วลบของ power supply ไปยังขั้วบวก) เทคนิดนี้แบ่งออกได้หลายแบบตามชนิดของเจลและรูปแบบของการใช้งาน เช่น Agarose gel electrophoresis ใช้แยก DNA Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide gel electrophoresis ใช้แยก Protein เป็นต้น