History of biochemistry
બાયોકેમિસ્ટ્રીનો ઇતિહાસ પ્રાચીન ગ્રીકો સાથે શરૂ થયો હોવાનું કહી શકાય, જેઓ જીવનની રચના અને પ્રક્રિયાઓમાં રસ ધરાવતા હતા, જો કે ચોક્કસ વૈજ્ઞાનિક શાખા તરીકે બાયોકેમિસ્ટ્રીની શરૂઆત 19મી સદીની શરૂઆતમાં થઈ હતી. કેટલાક લોકોએ એવી દલીલ કરી હતી કે બાયોકેમિસ્ટ્રીની શરૂઆત 1833માં એન્સેલ્મ પાયેન દ્વારા પ્રથમ એન્ઝાઇમ, ડાયસ્ટેઝ (આજે એમીલેઝ તરીકે ઓળખાય છે) ની શોધ હોઈ શકે છે, જ્યારે અન્ય લોકોએ એડ્યુઅર્ડ બુકનરના કોષ-મુક્ત અર્કમાં જટિલ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયા આલ્કોહોલિક આથો લાવવાના પ્રથમ પ્રદર્શનને બાયોકેમિસ્ટ્રીનો જન્મ ગણાવ્યો હતો. કેટલાક લોકો 1842 થી જસ્ટસ વોન લીબિગના પ્રભાવશાળી કાર્ય તરફ પણ ધ્યાન દોરે છે, પ્રાણી રસાયણશાસ્ત્ર, અથવા, શરીરવિજ્ઞાન અને રોગવિજ્ઞાન માટેના તેના ઉપયોગોમાં કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, જેણે ચયાપચયનો રાસાયણિક સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો, અથવા તો 18 મી સદીની શરૂઆતમાં એન્ટોઇન લેવોઇઝિયર દ્વારા આથો લાવવા અને શ્વસન પરના અભ્યાસો પણ રજૂ કર્યા હતા. બાયોકેમિસ્ટ્રી શબ્દ પોતે બાયો-, જેનો અર્થ થાય છે 'જીવન' અને રસાયણશાસ્ત્રના સંયોજન સ્વરૂપ પરથી ઉતરી આવ્યો છે. આ શબ્દ સૌપ્રથમ 1848 માં અંગ્રેજીમાં નોંધવામાં આવ્યો હતો, જ્યારે 1877 માં, ફેલિક્સ હોપે-સેલરે શારીરિક રસાયણશાસ્ત્રના સમાનાર્થી તરીકે ઝીટ્સક્રિફ્ટ ફર ફિઝિયોલોજિસ્ચે કેમી (જર્નલ ઓફ ફિઝિયોલોજિકલ કેમિસ્ટ્રી) ના પ્રથમ અંકની પ્રસ્તાવનામાં (જર્મનમાં) શબ્દનો ઉપયોગ કર્યો હતો અને તેના અભ્યાસ માટે સમર્પિત સંસ્થાઓની સ્થાપના માટે દલીલ કરી હતી. તેમ છતાં, કેટલાક સ્રોતો જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી કાર્લ ન્યુબર્ગને 1903 માં નવી શાખા માટે શબ્દ બનાવ્યો હોવાનું ટાંકે છે, અને કેટલાક તેને ફ્રાન્ઝ હોફમેઇસ્ટરને શ્રેય આપે છે. બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં અભ્યાસનો વિષય જીવંત સજીવોમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ છે, અને તેના ઇતિહાસમાં જીવનના જટિલ ઘટકોની શોધ અને સમજણ અને બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓના માર્ગોની સ્પષ્ટતા સામેલ છે. મોટાભાગનું બાયોકેમિસ્ટ્રી પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, લિપિડ્સ, ન્યુક્લિક એસિડ અને અન્ય બાયોમોલેક્યુલ્સ જેવા સેલ્યુલર ઘટકોની રચનાઓ અને કાર્યો સાથે કામ કરે છે; તેમના મેટાબોલિક માર્ગો અને ચયાપચય દ્વારા રાસાયણિક ઊર્જાનો પ્રવાહ; કેવી રીતે જૈવિક અણુઓ જીવંત કોષોમાં થતી પ્રક્રિયાઓને જન્મ આપે છે; તે બાયોકેમિકલ સિગ્નલિંગ દ્વારા માહિતીના પ્રવાહના નિયંત્રણમાં સામેલ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ પર પણ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, અને તેઓ સમગ્ર સજીવોની કામગીરી સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે. છેલ્લા 40 વર્ષોમાં આ ક્ષેત્રે જીવંત પ્રક્રિયાઓને એવી રીતે સમજાવવામાં સફળતા મેળવી છે કે હવે વનસ્પતિશાસ્ત્રથી માંડીને દવા સુધી જીવન વિજ્ઞાનના લગભગ તમામ ક્ષેત્રો બાયોકેમિકલ સંશોધનમાં રોકાયેલા છે. વિવિધ બાયોમોલેક્યુલ્સની વિશાળ સંખ્યામાં, ઘણા જટિલ અને મોટા અણુઓ (જેને પોલિમર કહેવાય છે) છે, જે સમાન પુનરાવર્તિત પેટા એકમો (જેને મોનોમર્સ કહેવાય છે) થી બનેલા હોય છે. પોલિમરીક બાયોમોલેક્યુલના દરેક વર્ગમાં પેટા એકમોના પ્રકારોનો એક અલગ સમૂહ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટીન એ એક પોલિમર છે જેના પેટા એકમો વીસ કે તેથી વધુ એમિનો એસિડના સમૂહમાંથી પસંદ કરવામાં આવે છે, કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ મોનોસેકરાઇડ્સ, ઓલિગોસેકરાઇડ્સ અને પોલિસેકરાઇડ્સ તરીકે ઓળખાતી ખાંડમાંથી રચાય છે, લિપિડ્સ ફેટી એસિડ અને ગ્લિસરોલ્સમાંથી રચાય છે, અને ન્યુક્લિક એસિડ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સમાંથી રચાય છે. બાયોકેમિસ્ટ્રી પ્રોટીન જેવા મહત્વપૂર્ણ જૈવિક અણુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો અને ખાસ કરીને એન્ઝાઇમ-ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓના રસાયણશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરે છે. કોષ ચયાપચય અને અંતઃસ્ત્રાવી પ્રણાલીના જૈવ રસાયણશાસ્ત્રનું વ્યાપક વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. બાયોકેમિસ્ટ્રીના અન્ય ક્ષેત્રોમાં આનુવંશિક કોડ (ડીએનએ, આરએનએ), પ્રોટીન સંશ્લેષણ, કોષ પટલ પરિવહન અને સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનનો સમાવેશ થાય છે. પ્રોટો-બાયોકેમિસ્ટ્રી એક અર્થમાં, બાયોકેમિસ્ટ્રીનો અભ્યાસ પ્રાચીન સમયમાં શરૂ થયો હોવાનું માનવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે જ્યારે જીવવિજ્ઞાનમાં સૌપ્રથમ વખત સમાજમાં રસ લેવાનું શરૂ થયું હતું-કારણ કે પ્રાચીન ચાઇનીઝે યીન અને યાંગ પર આધારિત દવાની પદ્ધતિ વિકસાવી હતી, અને પાંચ તબક્કાઓ પણ વિકસાવ્યા હતા, જે બંને રસાયણશાસ્ત્ર અને જૈવિક હિતોમાંથી પરિણમ્યા હતા. પ્રાચીન ભારતીય સંસ્કૃતિમાં તેની શરૂઆત દવામાં રસ સાથે જોડાયેલી હતી, કારણ કે તેઓએ ત્રણ રમૂજની વિભાવના વિકસાવી હતી જે ગ્રીકોના ચાર રમૂજ જેવી જ હતી (રમૂજ જુઓ). તેઓએ પેશીઓથી બનેલા શરીરની રુચિમાં પણ ઝંપલાવ્યું. પ્રાચીન ગ્રીકોની બાયોકેમિસ્ટ્રીની વિભાવના દ્રવ્ય અને રોગ પરના તેમના વિચારો સાથે જોડાયેલી હતી, જ્યાં માનવ શરીરમાં ચાર તત્વો અને ચાર રમૂજના સંતુલનમાંથી સારું સ્વાસ્થ્ય આવે તેવું માનવામાં આવતું હતું. મોટાભાગના પ્રારંભિક વિજ્ઞાનની જેમ, ઇસ્લામિક વિશ્વએ પ્રારંભિક જૈવિક પ્રગતિ તેમજ રસાયણિક પ્રગતિમાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું હતું; ખાસ કરીને એવિસેન્નાના ધ કેનન ઓફ મેડિસિનમાં પ્રસ્તુત ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ અને ક્લિનિકલ ફાર્માકોલોજીની રજૂઆત સાથે. રસાયણશાસ્ત્રની બાજુએ, પ્રારંભિક પ્રગતિઓને રસાયણશાસ્ત્રના હિતોની શોધ માટે ભારે જવાબદાર ઠેરવવામાં આવી હતી, પરંતુ તેમાં ધાતુશાસ્ત્ર, વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિ અને અણુવાદના પ્રારંભિક સિદ્ધાંતો પણ સામેલ હતા. વધુ તાજેતરના સમયમાં, રસાયણશાસ્ત્રનો અભ્યાસ મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકના વિકાસ, ડાલ્ટનના અણુ મોડેલ અને સમૂહ સિદ્ધાંતના સંરક્ષણ જેવા સીમાચિહ્નો દ્વારા ચિહ્નિત કરવામાં આવ્યો હતો. આ છેલ્લો ઉલ્લેખ ત્રણેયમાં સૌથી વધુ મહત્વ ધરાવે છે કારણ કે આ નિયમ થર્મોડાયનેમિક્સ સાથે રસાયણશાસ્ત્રને એકબીજા સાથે જોડે છે. ઉત્સેચકો 18મી સદીના અંતમાં અને 19મી સદીની શરૂઆતમાં, પેટના સ્ત્રાવ દ્વારા માંસનું પાચન અને છોડના અર્ક અને લાળ દ્વારા સ્ટાર્ચનું શર્કરામાં રૂપાંતર જાણીતું હતું. જો કે, આ કઈ પદ્ધતિ દ્વારા થયું તેની ઓળખ થઈ શકી ન હતી. 19મી સદીમાં, યીસ્ટ દ્વારા ખાંડને આલ્કોહોલમાં આથો લાવવાનો અભ્યાસ કરતી વખતે, લુઇસ પાશ્ચરે તારણ કાઢ્યું હતું કે આ આથો આથો તરીકે ઓળખાતા યીસ્ટના કોષોમાં રહેલા એક મહત્વપૂર્ણ બળ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થયો હતો, જેને તેમણે વિચાર્યું હતું કે તે માત્ર જીવંત સજીવોમાં જ કાર્ય કરે છે. તેમણે લખ્યું હતું કે "આલ્કોહોલિક આથો લાવવો એ યીસ્ટના કોષોના જીવન અને સંગઠન સાથે સંકળાયેલું કાર્ય છે, કોષોના મૃત્યુ અથવા વિઘટન સાથે નહીં". 1833માં એન્સેલ્મ પાયને પ્રથમ એન્ઝાઇમ, ડાયસ્ટેઝની શોધ કરી અને 1878માં જર્મન ફિઝિયોલોજિસ્ટ વિલ્હેલ્મ કુને (1837-1900) એ આ પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરવા માટે એન્ઝાઇમ શબ્દ બનાવ્યો, જે 'ખમીરમાં' ગ્રીકમાંથી આવે છે. એન્ઝાઇમ શબ્દનો ઉપયોગ પાછળથી પેપ્સિન જેવા નિર્જીવ પદાર્થોના સંદર્ભમાં કરવામાં આવ્યો હતો અને આથો શબ્દનો ઉપયોગ જીવંત સજીવો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી રાસાયણિક પ્રવૃત્તિના સંદર્ભમાં કરવામાં આવ્યો હતો. 1897માં એડવર્ડ બુકનરે જીવંત યીસ્ટના કોષોની ગેરહાજરી હોવા છતાં ખાંડને આથો લાવવાની યીસ્ટના અર્કની ક્ષમતાનો અભ્યાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. બર્લિન યુનિવર્સિટી ખાતેના પ્રયોગોની શ્રેણીમાં, તેમણે શોધી કાઢ્યું હતું કે જ્યારે મિશ્રણમાં કોઈ જીવંત યીસ્ટના કોષો ન હતા ત્યારે પણ ખાંડને આથો લાવવામાં આવ્યો હતો. તેમણે તે ઉત્સેચકનું નામ આપ્યું જે સુક્રોઝ ઝાયમેઝનું આથો લાવ્યું. 1907માં તેમને "તેમના બાયોકેમિકલ સંશોધન અને સેલ-ફ્રી ફર્મેન્ટેશનની શોધ માટે" રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. બુકનરના ઉદાહરણને અનુસરીને; ઉત્સેચકોને સામાન્ય રીતે તેમની પ્રતિક્રિયા અનુસાર નામ આપવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે પ્રત્યય-એઝ સબસ્ટ્રેટના નામમાં ઉમેરવામાં આવે છે (દા. ત., લેક્ટેઝ એ એન્ઝાઇમ છે જે લેક્ટોઝને વિભાજીત કરે છે) અથવા પ્રતિક્રિયાના પ્રકાર (દા. ત., ડીએનએ પોલિમરેઝ ડીએનએ પોલિમર બનાવે છે). ઉત્સેચકો જીવંત કોષની બહાર કાર્ય કરી શકે છે તે દર્શાવ્યા પછી, આગળનું પગલું તેમની બાયોકેમિકલ પ્રકૃતિ નક્કી કરવાનું હતું. ઘણા પ્રારંભિક કામદારોએ નોંધ્યું હતું કે ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિ પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલી હતી, પરંતુ કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો (જેમ કે નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા રિચાર્ડ વિલ્સ્ટેટર) એ દલીલ કરી હતી કે પ્રોટીન માત્ર સાચા ઉત્સેચકો માટે વાહક છે અને પ્રોટીન પોતે ઉત્પ્રેરક માટે અસમર્થ છે. જો કે, 1926 માં, જેમ્સ બી. સુમનરે દર્શાવ્યું હતું કે એન્ઝાઇમ યુરેઝ એક શુદ્ધ પ્રોટીન હતું અને તેને સ્ફટિકીકરણ કર્યું હતું; સુમનરે 1937 માં એન્ઝાઇમ કેટાલેઝ માટે પણ આવું જ કર્યું હતું. શુદ્ધ પ્રોટીન ઉત્સેચકો હોઈ શકે છે તે નિષ્કર્ષ નિશ્ચિતપણે નોર્થરોપ અને સ્ટેનલી દ્વારા સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો, જેમણે પાચન ઉત્સેચકો પેપ્સિન (1930), ટ્રીપ્સિન અને કાઇમોટ્રિપ્સિન પર કામ કર્યું હતું. આ ત્રણેય વૈજ્ઞાનિકોને 1946માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. આ શોધ, કે ઉત્સેચકો સ્ફટિકીકરણ કરી શકાય છે, તેનો અર્થ એ થયો કે વૈજ્ઞાનિકો આખરે એક્સ-રે સ્ફટિકશાસ્ત્ર દ્વારા તેમની રચનાઓને હલ કરી શકે છે. આ સૌપ્રથમ લાઈસોઝાઇમ માટે કરવામાં આવ્યું હતું, જે આંસુ, લાળ અને ઇંડાના સફેદ ભાગમાં જોવા મળતું એન્ઝાઇમ છે જે કેટલાક બેક્ટેરિયાના કોટિંગને પચાવે છે; આ માળખું ડેવિડ ચિલ્ટન ફિલિપ્સની આગેવાની હેઠળના જૂથ દ્વારા ઉકેલવામાં આવ્યું હતું અને 1965 માં પ્રકાશિત થયું હતું. લિસોઝાઇમની આ ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન રચનાએ માળખાકીય જીવવિજ્ઞાનના ક્ષેત્રની શરૂઆત અને પરમાણુ સ્તરે ઉત્સેચકો કેવી રીતે કામ કરે છે તે સમજવાના પ્રયાસને ચિહ્નિત કર્યો. મેટાબોલિઝમ પ્રારંભિક મેટાબોલિક રસ મેટાબોલિઝમ શબ્દ ગ્રીકમાંથી આવ્યો છે-'પરિવર્તન' અથવા 'ઉથલાવી દેવા' માટે. ચયાપચયના વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસનો ઇતિહાસ 800 વર્ષનો છે. તમામ ચયાપચય અભ્યાસોમાં સૌથી પહેલો અભ્યાસ તેરમી સદીની શરૂઆતમાં (1213-1288) દમાસ્કસના ઇબ્ન અલ-નફીસ નામના મુસ્લિમ વિદ્વાન દ્વારા શરૂ થયો હતો. અલ-નફિસે તેમના સૌથી જાણીતા કાર્ય થિયોલોગસ ઓટોડિડેક્ટસમાં જણાવ્યું હતું કે "તે શરીર અને તેના તમામ ભાગો વિસર્જન અને પોષણની સતત સ્થિતિમાં છે, તેથી તેઓ અનિવાર્યપણે કાયમી પરિવર્તનમાંથી પસાર થઈ રહ્યા છે". અલ-નફીસ બાયોકેમિકલ વિભાવનાઓમાં રસ ધરાવતા પ્રથમ દસ્તાવેજી ચિકિત્સક હોવા છતાં, માનવ ચયાપચયમાં પ્રથમ નિયંત્રિત પ્રયોગો સેન્ટોરિયો સેન્ટોરિયો દ્વારા 1614 માં તેમના પુસ્તકમાં પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા હતા. આ પુસ્તક વર્ણવે છે કે કેવી રીતે તેણે ખાવું, સૂવું, કામ કરવું, મૈથુન, ઉપવાસ, પીવાનું અને મળમૂત્ર પહેલાં અને પછી પોતાનું વજન કર્યું હતું. તેમણે જોયું કે તેમણે જે ખોરાક લીધો હતો તે મોટાભાગે "અસંવેદનશીલ પરસેવો" દ્વારા ખોવાઈ ગયો હતો. મેટાબોલિઝમઃ 20મી સદી-વર્તમાન આ આધુનિક બાયોકેમિસ્ટ્સમાંના સૌથી ફલપ્રદ પૈકીના એક હંસ ક્રેબ્સ હતા જેમણે મેટાબોલિઝમના અભ્યાસમાં વિશાળ યોગદાન આપ્યું હતું. ક્રેબ્સ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ ઓટ્ટો વારબર્ગના વિદ્યાર્થી હતા, અને તે શીર્ષક દ્વારા વારબર્ગનું જીવનચરિત્ર લખ્યું હતું જેમાં તેમણે વારબર્ગને જૈવિક રસાયણશાસ્ત્ર માટે શિક્ષિત તરીકે રજૂ કર્યું હતું જે રીતે ફિશરે કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર માટે કર્યું હતું. જે તેણે કરી હતી. ક્રેબ્સે યુરિયા ચક્રની શોધ કરી અને પછીથી, હંસ કોર્નબર્ગ, સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અને ગ્લાયોક્સિલેટ ચક્ર સાથે કામ કર્યું. આ શોધોને કારણે ક્રેબ્સને 1953માં શરીરવિજ્ઞાનમાં નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો, જે જર્મન બાયોકેમિસ્ટ ફ્રિટ્ઝ આલ્બર્ટ લિપમેન સાથે વહેંચવામાં આવ્યો હતો, જેમણે આવશ્યક કોફેક્ટર કોએન્ઝાઇમ એ. ગ્લુકોઝ શોષણની પણ શોધ કરી હતી. 1960માં, બાયોકેમિસ્ટ રોબર્ટ કે. ક્રેને આંતરડાના ગ્લુકોઝ શોષણ માટેની પદ્ધતિ તરીકે સોડિયમ-ગ્લુકોઝ કોટ્રાન્સપોર્ટની તેમની શોધ જાહેર કરી હતી. આયનના પ્રવાહો અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેના જોડાણની આ પહેલી દરખાસ્ત હતી જેને જીવવિજ્ઞાનમાં ક્રાંતિને વેગ આપવા તરીકે જોવામાં આવી છે. જો કે, આ શોધ શક્ય ન હોત જો તે અણુ ગ્લુકોઝની રચના અને રાસાયણિક રચનાની શોધ માટે ન હોત. આ શોધો મોટે ભાગે જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી એમિલ ફિશરને આભારી છે, જેમને લગભગ 60 વર્ષ અગાઉ રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. ગ્લાયકોલિસિસ કારણ કે ચયાપચય અણુઓના વિભાજન (કેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ) અને આ કણો (એનાબોલિક પ્રક્રિયાઓ) માંથી મોટા અણુઓના નિર્માણ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, તેથી ગ્લુકોઝનો ઉપયોગ અને એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ (એટીપી) ની રચનામાં તેની સંડોવણી આ સમજણ માટે મૂળભૂત છે. શરીરમાં જોવા મળતા ગ્લાયકોલિસિસનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર એ છે કે જે એમ્બડેન-મેયરહોફ-પાર્નાસ (ઇ. એમ. પી.) પાથવેને અનુસરે છે, જેની શોધ ગુસ્તાવ એમ્બડેન, ઓટ્ટો મેયરહોફ અને જેકોબ કરોલ પાર્નાસ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. આ ત્રણેય માણસોએ શોધ્યું કે ગ્લાયકોલિસિસ એ માનવ શરીરની કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદન માટે મજબૂત નિર્ધારક પ્રક્રિયા છે. અડીને આવેલી છબીમાં દર્શાવવામાં આવેલા માર્ગનું મહત્વ એ છે કે આ પ્રક્રિયામાં વ્યક્તિગત પગલાંઓને ઓળખીને ડોકટરો અને સંશોધકો પાયરુવેટ કિનેઝની ઉણપ જેવા ચયાપચયની ખામીના સ્થળોને નિર્ધારિત કરવામાં સક્ષમ છે જે ગંભીર એનિમિયા તરફ દોરી શકે છે. આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે કોષો, અને તેથી સજીવો, યોગ્ય રીતે કાર્યરત ચયાપચય માર્ગો વિના ટકી રહેવા માટે સક્ષમ નથી. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ એડવાન્સમેન્ટ્સ (20મી સદી) ત્યારથી, બાયોકેમિસ્ટ્રી ખાસ કરીને 20મી સદીના મધ્યભાગથી, ક્રોમેટોગ્રાફી, એક્સ-રે વિવર્તન, એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, રેડિયોઆઇસોટોપિક લેબલિંગ, ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી અને મોલેક્યુલર ડાયનેમિક્સ સિમ્યુલેશન જેવી નવી તકનીકોના વિકાસ સાથે આગળ વધી છે. આ તકનીકોએ ઘણા અણુઓ અને કોષના ચયાપચયના માર્ગો, જેમ કે ગ્લાયકોલિસિસ અને ક્રેબ્સ ચક્ર (સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર) ની શોધ અને વિગતવાર વિશ્લેષણ માટે મંજૂરી આપી હતી. એન. એમ. આર. સાધનનું ઉદાહરણ દર્શાવે છે કે આમાંના કેટલાક સાધનો, જેમ કે એચ. ડબલ્યુ. બી.-એન. એમ. આર., કદમાં ખૂબ મોટા હોઈ શકે છે અને તેની કિંમત થોડા હજાર ડોલરથી લઈને લાખો ડોલર (અહીં બતાવેલ સાધન માટે 16 મિલિયન ડોલર) સુધીની હોઈ શકે છે. પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા (પી. સી. આર.) એ પ્રાથમિક જનીન વિસ્તરણ તકનીક છે જેણે આધુનિક બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં ક્રાંતિ લાવી છે. પોલીમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા કેરી મુલિસ દ્વારા 1983માં વિકસાવવામાં આવી હતી. યોગ્ય પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા માટે ચાર પગલાં છેઃ 1) વિકૃતિકરણ 2) વિસ્તરણ 3) દાખલ કરવું (વ્યક્ત કરવાના જનીનનું) અને અંતે 4) દાખલ કરેલા જનીનનું વિસ્તરણ. આ પ્રક્રિયાના સરળ દૃષ્ટાંતરૂપ ઉદાહરણો સાથેના આ પગલાં નીચેની છબીમાં અને આ વિભાગની જમણી બાજુએ જોઈ શકાય છે. આ તકનીક એક જનીનની નકલને સેંકડો અથવા લાખો નકલોમાં વિસ્તૃત કરવાની મંજૂરી આપે છે અને કોઈપણ બાયોકેમિસ્ટ માટે પ્રોટોકોલમાં પાયાનો પથ્થર બની ગયો છે જે બેક્ટેરિયા અને જનીન અભિવ્યક્તિ સાથે કામ કરવા માંગે છે. પી. સી. આર. નો ઉપયોગ માત્ર જનીન અભિવ્યક્તિ સંશોધન માટે જ થતો નથી, પરંતુ તે લિમ્ફોમા, અમુક પ્રકારના લ્યુકેમિયા અને અન્ય જીવલેણ રોગોના નિદાનમાં પ્રયોગશાળાઓને મદદ કરવામાં પણ સક્ષમ છે, જે કેટલીકવાર ડોકટરોને મૂંઝવણમાં મૂકી શકે છે. પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા વિકાસ વિના, બેક્ટેરિયાના અભ્યાસ અને પ્રોટીન અભિવ્યક્તિ અભ્યાસના ક્ષેત્રમાં ઘણી પ્રગતિ થઈ છે જે સફળ થઈ ન હોત. પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયાના સિદ્ધાંત અને પ્રક્રિયાનો વિકાસ આવશ્યક છે પરંતુ થર્મલ સાયક્લરની શોધ પણ એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે આ સાધન વિના પ્રક્રિયા શક્ય ન હોત. આ એ હકીકતનો વધુ એક પુરાવો છે કે બાયોકેમિસ્ટ્રી જેવા વિજ્ઞાન માટે તકનીકીની પ્રગતિ એટલી જ નિર્ણાયક છે જેટલી સખત મહેનતથી કરવામાં આવેલ સંશોધન જે સૈદ્ધાંતિક વિભાવનાઓના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે. આ પણ જુઓ જીવવિજ્ઞાનનો ઇતિહાસ રસાયણશાસ્ત્રનો ઇતિહાસ પરમાણુ જીવવિજ્ઞાનનો ઇતિહાસ ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઇતિહાસ આર. એન. એ. જીવવિજ્ઞાનનો ઇતિહાસ ચયાપચય સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર સંદર્ભો વધુ વાંચન ફ્રુટોન, જોસેફ એસ. પ્રોટીન, ઉત્સેચકો, જનીનોઃ રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ઞાનની આંતરક્રિયા. યેલ યુનિવર્સિટી પ્રેસઃ ન્યૂ હેવન, 1999. કોહલર, રોબર્ટ. તબીબી રસાયણશાસ્ત્રથી બાયોકેમિસ્ટ્રી સુધીઃ બાયોમેડિકલ શિસ્તનું નિર્માણ. કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી પ્રેસ, 1982. બાયોકેમિસ્ટ્રી બાયોકેમિસ્ટ્રીનો ઇતિહાસ