Het zou best kunnen dat als je nieuwsgierig bent om meer te leren van de wetenschappen in de biologie je al in aanraking bent gekomen 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.

Waar is de mens van gemaakt?
Waar is de mens van gemaakt? De moleculaire wetenschappen trachten deze vraag te beantwoorden. (Bron: Unsplash.com)
De beste leraren Biologie beschikbaar
1e les gratis!
Jordan
4,9
4,9 (11 reviews)
Jordan
15€
/u
1e les gratis!
Thivija
4,9
4,9 (11 reviews)
Thivija
20€
/u
1e les gratis!
Arshia
5
5 (4 reviews)
Arshia
15€
/u
1e les gratis!
Mick
5
5 (9 reviews)
Mick
20€
/u
1e les gratis!
Fettah
4,7
4,7 (5 reviews)
Fettah
24€
/u
1e les gratis!
Lisa
Lisa
15€
/u
1e les gratis!
Lisa
4,8
4,8 (5 reviews)
Lisa
18€
/u
1e les gratis!
Madeleine
Madeleine
13€
/u
1e les gratis!
Jordan
4,9
4,9 (11 reviews)
Jordan
15€
/u
1e les gratis!
Thivija
4,9
4,9 (11 reviews)
Thivija
20€
/u
1e les gratis!
Arshia
5
5 (4 reviews)
Arshia
15€
/u
1e les gratis!
Mick
5
5 (9 reviews)
Mick
20€
/u
1e les gratis!
Fettah
4,7
4,7 (5 reviews)
Fettah
24€
/u
1e les gratis!
Lisa
Lisa
15€
/u
1e les gratis!
Lisa
4,8
4,8 (5 reviews)
Lisa
18€
/u
1e les gratis!
Madeleine
Madeleine
13€
/u
1ste les gratis>

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.

Structurele biologie
Structurele biologie is een erg belangrijke specialisatie binnen de microbiologie. (Bron: Unsplash.com)

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.

Gemotiveerde leerkrachten
Studenten hebben gemotiveerde leerkrachten nodig. (Bron: Unsplash.com)

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?

De beste leraren Biologie beschikbaar
1e les gratis!
Jordan
4,9
4,9 (11 reviews)
Jordan
15€
/u
1e les gratis!
Thivija
4,9
4,9 (11 reviews)
Thivija
20€
/u
1e les gratis!
Arshia
5
5 (4 reviews)
Arshia
15€
/u
1e les gratis!
Mick
5
5 (9 reviews)
Mick
20€
/u
1e les gratis!
Fettah
4,7
4,7 (5 reviews)
Fettah
24€
/u
1e les gratis!
Lisa
Lisa
15€
/u
1e les gratis!
Lisa
4,8
4,8 (5 reviews)
Lisa
18€
/u
1e les gratis!
Madeleine
Madeleine
13€
/u
1e les gratis!
Jordan
4,9
4,9 (11 reviews)
Jordan
15€
/u
1e les gratis!
Thivija
4,9
4,9 (11 reviews)
Thivija
20€
/u
1e les gratis!
Arshia
5
5 (4 reviews)
Arshia
15€
/u
1e les gratis!
Mick
5
5 (9 reviews)
Mick
20€
/u
1e les gratis!
Fettah
4,7
4,7 (5 reviews)
Fettah
24€
/u
1e les gratis!
Lisa
Lisa
15€
/u
1e les gratis!
Lisa
4,8
4,8 (5 reviews)
Lisa
18€
/u
1e les gratis!
Madeleine
Madeleine
13€
/u
1ste les gratis>

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

Biologen bestuderen het leven op vele verschillende niveaus. Zo houdt een celbioloog zich bezig met de meest elementaire levensvorm, de cel, terwijl een evolutiebioloog de oorsprong en de genealogische geschiedenis van een bepaalde plant- of diersoort kan onderzoeken.

De moleculair bioloog probeert de biologische verschijnselen van het leven op moleculair niveau te begrijpen. De moleculaire biologie is een veelzijdige discipline van recente oorsprong, die in de jaren tachtig is ontstaan uit de verwante gebieden van de biochemie, de genetica en de celbiologie.

Een moleculair bioloog kan de genetische basis van een ziekte onderzoeken, waarbij hij het gen of de genen waarvan vermoed wordt dat zij de ziekte veroorzaken, op moleculair niveau analyseert met behulp van de biochemische techniek van DNA-sequencing.

Dat zijn genetische codes voor eiwitten, een bepaald gen bevat de moleculaire informatie voor de productie van een bepaald eiwit. Een gen komt tot expressie door het proces van transcriptie. Het DNA van het gen wordt getranscribeerd door een eiwit dat RNA-polymerase wordt genoemd.

Sommige genen komen vaak tot expressie, andere zelden of alleen tijdens speciale momenten in de ontwikkeling. Zo kan een moleculair bioloog ook de regulering van genexpressie trachten te begrijpen door te bestuderen hoe en wanneer de RNA boodschap (mRNA) van een gen verschijnt.

Het mRNA dat resulteert uit genexpressie is de blauwdruk voor het eiwit. Ribosomen, de eiwitsynthese-fabriekjes van de cel, vertalen het mRNA (lezen de boodschap) en stellen het eiwit samen.

Na de vertaling kan een eiwit worden gewijzigd door covalente binding van koolhydraten en lipiden aan bepaalde aminozuren. Een moleculair bioloog kan proberen de driedimensionale structuur van een gemodificeerd eiwit te bepalen met technieken als röntgendiffractie en kernspinresonantie.

Naast fundamenteel onderzoek kunnen moleculair biologen ook toegepast onderzoek verrichten. Met behulp van recombinante DNA-technologie hebben moleculair biologen bijvoorbeeld betaalbare vaccins tegen dodelijke ziekten gemaakt.

De moleculair bioloog werkt vaak op het grensvlak van een discipline. De beloning van dit werk is de sensatie van intellectuele ontdekkingen en de mogelijkheid om onafhankelijk onderzoek te verrichten. De inspanningen van moleculair biologen kunnen ook grote voordelen voor de samenleving opleveren.

De meeste moleculair biologen houden zich bezig met onderzoek en ontwikkeling. Sommigen doen fundamenteel onderzoek om kennis uit te breiden zonder daarmee rechtstreeks de mens ten goede te willen komen. Anderen doen toegepast onderzoek, dat rechtstreeks ten goede komt aan de mens. Toegepast onderzoek is over het algemeen gericht op onderwerpen die van belang zijn voor de gezondheids-, landbouw- en milieuwetenschappen.

Aan het begin van de eenentwintigste eeuw is een aantal moleculair biologen betrokken bij een zeer belangrijk onderzoek, het Human Genome Project . Dit internationale onderzoeksprogramma heeft tot doel alle van de ongeveer 30.000 genen van de mens te identificeren.

Moleculair biologen zijn ook betrokken bij verwant onderzoek naar de genetische samenstelling van verschillende niet-menselijke organismen. Daartoe behoren Escherichia coli (een microscopisch organisme dat in de menselijke darm wordt aangetroffen), de fruitvlieg en de laboratoriummuis.

Veel moleculaire biologen zijn in dienst van provinciale, staats- en federale agentschappen. Zij kunnen ook in dienst zijn van particuliere bedrijven, zoals een farmaceutisch bedrijf, een bedrijf dat vaccins voor dieren levert, of een laboratorium dat tests uitvoert voor artsen en gezondheidsdiensten.

Aan het begin van de eenentwintigste eeuw zijn er nieuwe arbeidsmogelijkheden voor moleculair biologen ontstaan, zoals bedrijven die zich bezighouden met milieu en verontreinigingsbestrijding en de biotechnologie-industrie.

De biotechnologische industrie gebruikt moleculair biologisch onderzoek om landbouwgewassen te verbeteren, nieuwe tests te ontwikkelen om ziekten op te sporen en nieuwe geneesmiddelen te ontwikkelen.

Sommige moleculair biologen werken ook aan universiteiten en hogescholen. Zij geven les, leiden studenten op in het verrichten van onderzoek en doen zelf onderzoek op hun specifieke interessegebied.

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.

Hoe Ga Je voor een Carrière Als Moleculair Bioloog?

Om zich voor te bereiden op een loopbaan als moleculair bioloog, moet de student beginnen door een brede selectie van wetenschaps- en wiskundelessen te volgen op de middelbare school.

Een dergelijke studiecyclus omvat biologie, scheikunde en natuurkunde, maar ook meetkunde, algebra en calculus. Goede communicatieve vaardigheden zijn zeer belangrijk voor een wetenschapper, dus Engels en spreken voor een publiek mogen niet worden verwaarloosd. Op de universiteit kan de student als hoofdvak biologie of scheikunde kiezen, met de nadruk op laboratoriumopleiding.

Gewoonlijk zijn ongeveer vier tot vijf studiejaren nodig om aan de eisen voor een bachelor te voldoen. De specialisatie komt op het graduaatniveau. Op dit punt moeten studenten hun nieuwsgierigheid op één gebied concentreren en een belangrijk interessegebied kiezen, zoals biochemie, biofysica, genetica of celbiologie.

Ze moeten ook op zoek gaan naar een universiteit die een uitstekende reputatie heeft op vlak van onderzoek in het gebied van hun keuze. Vervolgens moet de student op zoek gaan naar een bepaald laboratorium en een onderzoeksadviseur om echte praktijkervaring op te doen en te experimenteren.

In de universitaire opleiding worden meestal twee studierichtingen aangeboden: een master- en een doctoraatsprogramma. Gemiddeld kan een student een mastergraad in moleculaire biologie behalen in ongeveer drie jaar; het behalen van het doctoraat kan vier tot zes jaar werk vergen.

Veel farmaceutische en biotechnologische bedrijven werven actief wetenschappers aan op masterniveau die een opleiding in moleculaire biologie-technieken hebben gevolgd. Studenten die gepromoveerd zijn in de moleculaire biologie volgen gewoonlijk een postdoctorale opleiding: twee tot vier jaar aanvullende studie en onderzoek.

Doorgaans volgden alleen studenten die geïnteresseerd waren in een academische of overheidsloopbaan postdoctorale studies; tegenwoordig bieden veel particuliere bedrijven echter één- en tweejarige postdoctorale posities aan als een middel om wetenschappelijk toptalent aan te trekken.

Het jaarsalaris van moleculair biologen kan variëren van €20.000 tot €150.000 of meer, en wordt beïnvloed door talloze factoren, zoals opleiding (master- of doctoraatsdiploma), ervaring (net begonnen of een doorgewinterde veteraan), expertisegebied, locatie van de werkgever (grote stad of kleine stad), en het lokale aanbod van en de vraag naar opgeleide biowetenschappers.

Functies in het bedrijfsleven worden doorgaans iets hoger betaald dan academische of overheidsposities; de werkzekerheid in het bedrijfsleven kan echter afhankelijk zijn van het financiële succes van het bedrijf. Academische en overheidsposities kunnen meer intellectuele onafhankelijkheid bieden, maar soms ook lagere salarissen.

De vraag naar goed opgeleide, creatieve moleculaire biologen bij de overheid, in het bedrijfsleven en in de academische wereld blijft groeien naarmate onze kennis van de basisprocessen van het leven toeneemt.

Heb je een leraar Biologie nodig?

Vond je dit artikel leuk?

5,00/5 - 1 reviews
Laden...

Klaas

Techneut met een onderwijsachtergrond. Graag en vaak op zoek naar manieren om zowel jongeren als ouderen in staat te stellen om beter te leren. Vertaler voor Superprof sinds het begin!