¿En qué medida un biólogo molecular necesita conocer la química orgánica?

Tengo un doctorado en bioquímica y actualmente estoy haciendo investigación postdoctoral en uno de los mejores departamentos de biología molecular en el mundo. También soy terrible en química orgánica. Comprendo las propiedades básicas de las moléculas orgánicas (es decir, qué hace que algo sea polar versus no polar, la flexibilidad relativa de los enlaces simples frente a los enlaces dobles, y a veces casi puedo explicar la estereoquímica). Sin embargo, mi conocimiento de síntesis orgánica puede ser nada.

Este nivel de conocimiento de la química orgánica funciona en el contexto de la biología molecular por dos razones: 1) Hay esencialmente dos tipos de moléculas en las que la biología molecular está interesada: proteínas y ácidos nucleicos. No se necesita una gran cantidad de conocimientos detallados de química orgánica para comprender (en términos generales) cómo se comportarán estas moléculas porque están hechas de bloques de construcción MUY bien caracterizados. 2) La biología molecular a menudo está interesada en las funciones abstractas de las moléculas, más que en los detalles de su química. Personalmente, estoy particularmente interesado en cómo se almacena y se lee la información de las biomoléculas, por lo que tiendo a asignar funciones abstractas a moléculas como “lectores” o “escritores” o “cortadores”, etc. Algunos subcampos de la biología molecular pueden estar interesados en reacciones enzimáticas específicas, pero en general, la biología molecular quiere entender qué hacen las macromoléculas biológicas.

Solo lo más básico, si es que hay alguno. La química orgánica es principalmente el campo de los químicos e ingenieros químicos, que se refleja en su clase típica de Orgo 1. Muchas de las reacciones que se enseñan son imposibles en el contexto de los sistemas biológicos. Orgo 2 es más útil, ya que parte del curso son los mecanismos de la replicación del ADN y el ensamblaje de proteínas (es decir, la bioquímica).

Sin embargo, una vez que se trata de biología molecular, normalmente se trabaja con sistemas en los que los mecanismos de reacción ya están completamente caracterizados (como PCR, clonación, modificación genómica). Nunca más necesitará orgo, a menos que termine caracterizando una clase completamente nueva de enzima, o si está trabajando con cosas raras como aminoácidos antinaturales que pueden tener propiedades bioquímicas inusuales.

Al igual que muchas de estas respuestas, depende de lo que estés estudiando. Puede estar trabajando en un nivel más abstracto y no necesita tanto O.Chem. O puede tener un graduado de O.Chem trabajando en su laboratorio que pueda manejar todas las preguntas de O.Chem que surjan.

Sin embargo, en cualquier nivel, creo que vas a necesitar ser bueno en química orgánica. Puede medir cantidades de proteínas, estudiar interacciones usando equipos y técnicas de laboratorio para medir resultados y hacer mucho trabajo sin entender la química subyacente. Pero realmente siento que cuanto más sepa sobre química orgánica, más podrá contribuir en el campo.

Imagínese a un mecánico que sepa leer las computadoras de diagnóstico que conecta al motor de un automóvil para determinar qué hacer. Le da un código y sabe que tiene que cambiar el sensor de oxígeno. Entonces lo hace, pero el problema no desaparece. Ahora tiene que usar su conocimiento de cómo funcionan los motores de combustión interna para comprender que ahora debe verificar el convertidor catalítico, el sensor de flujo de aire de masa, las bujías y los cables, e incluso el sello en la tapa de la gasolina. ¿Qué pasa si no es ninguno de esos? Será mejor que empiece a pensar en la sincronización del motor, la configuración del inyector de combustible, etc. ¿Qué pasa si se trata de una biela rota y no sabe cómo derribar un motor?

Cuanto más comprendas a O.Chem, mejor biólogo molecular serás. El objetivo de la investigación es estudiar cosas que aún no se conocen. Para descifrar lo desconocido, debes entender el sistema básico en un nivel profundo.

Aquí hay una cosa que debes recordar de la química orgánica si quieres hacer biología molecular.


SN2 BACKSIDE ATTACKS !!!

En algún momento, te darás cuenta de que casi toda la bioquímica se produce utilizando la misma química de carbonilo, variantes de SN2 y, en mucha menor medida, alguna química de radicales individuales. La química orgánica simplemente le da el lenguaje y la intuición para comprender por qué las macromoléculas se ven como lo hacen y por qué los átomos afectan la forma en que hacen las cosas. Todo ese empuje de electrones y estereoquímica le proporciona la comprensión de por qué un cambio de aminoácido único puede ser importante.

De esta forma, cuando una molécula de biólogos habla sobre la polimerización de ADN / ARN o sobre una reacción de transferasa, solo recuerde: reacción de SN2.

Realmente depende ya que la biología molecular es un campo tan gigantesco y multidisciplinario. Algunos biólogos moleculares de investigación están muy interesados ​​en la química biológica y pueden encontrarse en un problema que requiere un alto nivel de conocimiento oscuro sobre ciertas clases de pequeñas moléculas orgánicas.

Sin embargo, para un biólogo molecular de carrera tradicional, realmente no “necesita” saber mucho más allá de lo básico.

Realmente depende del proyecto en el que estés trabajando. Para muchos biólogos moleculares, pueden salirse con la química orgánica de nivel secundario. Por ejemplo, si trabajas en la construcción de ciertos clones de ADN, no habrá mucha química orgánica involucrada. Si está trabajando en dilucidar la función del ribosoma, quiere sintetizar un inhibidor del ribosoma, entonces necesitará mucha química orgánica a nivel universitario o de posgrado.

Como científico de vida, Orgo es una parte importante, y no esencial, de tu entrenamiento básico. Lo necesita para comprender toda la bioquímica, que es esencial para comprender la biología molecular. A menos que tenga la intención de limitarse al biol molecular descriptivo, estilo “libro de texto”, necesitará su fondo de orgo / bioquímico para avanzar y comprender / descubrir mecanismos.

Lo más probable es que en realidad no utilice orgo con la frecuencia que lo haría un químico orgánico sintético, pero cuando lo necesite, una revisión rápida le permitirá progresar mucho más rápidamente que si solo hubiera tomado un curso de encuesta.

Un biólogo molecular necesitará una muy buena comprensión de la química orgánica.

Un biólogo molecular necesita saber muchas cosas: química orgánica, física, buena comprensión de las estadísticas y las matemáticas, sí, y también deberían poder codificar. Lo que pasa es que es imposible saber todo lo anterior y pasar horas en el laboratorio y mantenerse al día con la investigación actual. Lo que la mayoría de los biólogos hacen es adaptar su carrera a sus puntos fuertes y aprender el resto cuando lo necesiten.