|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ВАЖЛИВІ НАУКОВІ ВІДКРИТТЯ
ДНК. Історія та суть наукового відкриття
Довідник / Найважливіші наукові відкриття Генетика як наука виникла 1866 року, коли Грегор Мендель сформулював положення, що "елементи", названі пізніше генами, визначають успадкування фізичних властивостей. Через три роки швейцарський біохімік Фрідріх Мішер відкрив нуклеїнову кислоту і показав, що вона міститься в ядрі клітини. На порозі нового століття вчені виявили, що гени розташовуються у хромосомах, структурних елементах клітинного ядра. У першій половині ХХ століття біохіміки визначили хімічну природу нуклеїнових кислот, а сорокових роках дослідники виявили, що гени утворені однієї з цих кислот, ДНК. Було доведено, що гени або ДНК керують біосинтезом (або утворенням) клітинних білків, названих ферментами, і таким чином контролюють біохімічні процеси в клітині. До 1944 американський біолог Освальд Авері, працюючи в Рокфеллерівському інституті медичних досліджень, представив докази, що гени складаються з ДНК. Ця гіпотеза була підтверджена в 1952 Альфредом Херші і Мартою Чейз. Хоча було ясно, що ДНК контролює основні біохімічні процеси, що відбуваються в клітині, ні структура, ні функція молекули не були відомі. Весною 1951 року, під час перебування на симпозіумі в Неаполі, Уотсон зустрів Моріса Г.Ф. Вілкінса, англійського дослідника. Вілкінс і Розалін Франклін, його колеги з Королівського коледжу Кембриджського університету, провели рентгеноструктурний аналіз молекул ДНК і показали, що вони є подвійною спіралью, що нагадує гвинтові сходи. Отримані ними дані призвели до думки Воттсона дослідити хімічну структуру нуклеїнових кислот. Національне товариство з вивчення дитячого паралічу виділило субсидію. У жовтні 1951 року вчений вирушив до Кавендиської лабораторії Кембриджського університету для дослідження просторової структури білків спільно з Джоном К. Кендрю. Там він познайомився з Френсісом Криком, фізиком, який цікавився біологією і писав тоді докторську дисертацію. Згодом вони встановилися тісні творчі контакти. Починаючи з 1952 року, ґрунтуючись на ранніх дослідженнях Чаргаффа, Вілкінса та Франклін, Крік та Вотсон вирішили спробувати визначити хімічну структуру ДНК. Френсіс Харрі Комптон Крик народився 8 червня 1916 року в Нортхемптоні і був старшим із двох синів Харрі Комптона Крику, заможного взуттєвого фабриканта, та Анни Елізабет (Вілкінс) Крик. Провівши своє дитинство в Нортхемптон, він відвідував середню класичну школу. Під час економічної кризи, що настала після Першої світової війни, комерційні справи сім'ї занепали, і батьки Френсіса переїхали до Лондона. Будучи студентом школи Мілл-Хілл, Крик виявив великий інтерес до фізики, хімії та математики. У 1934 році він вступив до Університетського коледжу в Лондоні для вивчення фізики і закінчив його через три роки, отримавши звання бакалавра з природничих наук. Завершуючи освіту в Університетському коледжі, молодий вчений розглядав питання в'язкості води за високих температур; ця робота була перервана в 1939 році Другою світовою війною, що вибухнула. У воєнні роки Крик займався створенням мін у науково-дослідній лабораторії Військово-морського міністерства Великобританії. Протягом двох років після закінчення війни він продовжував працювати у цьому міністерстві і саме тоді прочитав відому книгу Ервіна Шредінгера "Що таке життя? Фізичні аспекти живої клітини", що вийшла друком у 1944 році. У книзі Шредінгер ставить питання. "Як можна просторово-часові події, що відбуваються в живому організмі, пояснити з позиції фізики та хімії?" Ідеї, викладені у книзі, настільки вплинули на Крику, що він, маючи намір зайнятися фізикою частинок, переключився на біологію. За підтримки Арчибалда В. Вілла Крик отримав стипендію Ради з медичних досліджень і в 1947 почав працювати в Стренджвейській лабораторії в Кембриджі. Тут він вивчав біологію, органічну хімію та методи рентгенівської дифракції, які використовуються для визначення просторової структури молекул. Його пізнання в біології значно розширилися після переходу в 1949 в Кавендішську лабораторію в Кембриджі - один із світових центрів молекулярної біології. Під керівництвом Макса Перуца Крик досліджував молекулярну структуру білків, у зв'язку з чим він виник інтерес до генетичного коду послідовності амінокислот в білкових молекулах. Близько 20 найважливіших амінокислот є мономерними ланками, з яких побудовані всі білки. Вивчаючи питання, визначене ним як "кордон між живим і неживим", Крик намагався знайти хімічну основу генетики, яка, як він припускав, могла бути закладена в дезоксирибо-нуклеїновій кислоті (ДНК). У 1951 році двадцятитрирічний американський біолог Джеймс Д. Вотсон запросив Крику на роботу в Кавендішську лабораторію. Джеймс Девей Вотсон народився 6 квітня 1928 року в Чикаго (штат Іллінойс) в сім'ї Джеймса Д. Вотсона, бізнесмена, і Джин (Мітчелл) Вотсон і був їхньою єдиною дитиною. У Чикаго він здобув початкову та середню освіту. Незабаром стало очевидно, що Джеймс надзвичайно обдарована дитина, і його запросили на радіо для участі у програмі "Вікторини для дітей". Лише два роки провчившись у середній школі, Уотсон отримав у 1943 році стипендію для навчання в експериментальному чотирирічному коледжі при університеті Чикаго, де проявив інтерес до вивчення орнітології Ставши бакалавром природничих наук в Чикагському університеті в 1947 році, він продовжив освіту в Індіанському університеті Блумінгтона. На той час Вотсон зацікавився генетикою і почав навчання в Індіані під керівництвом фахівця в цій галузі Германа Дж. Меллера та бактеріолога Сальвадора Лурія. Вотсон написав дисертацію про вплив рентгенівських променів на розмноження бактеріофагів (вірусів, що інфікують бактерії) і отримав у 1950 році ступінь доктора філософії. Субсидія Національного дослідницького товариства дозволила йому продовжити дослідження бактеріофагів у Копенгагенському університеті в Данії. говорили генетики. Крику та Уотсону було відомо, що існує два типи нуклеїнових кислот - ДНК і рибонуклеїнова кислота (РНК), кожна з яких складається з моносахариду групи пентоз, фосфату та чотирьох азотистих основ: аденіну, тиміну (у РНК - урацилу), гуаніну та цитозину. Протягом наступних восьми місяців Уотсон і Крик узагальнили отримані результати з вже наявними, зробивши повідомлення про структуру ДНК у лютому 1953 Місяцем пізніше вони створили тривимірну модель молекули ДНК, зроблену з кульок, шматочків картону і дроту. Згідно моделі Крика-Уотсона, ДНК представляє подвійну спіраль, що складається з двох ланцюгів дезоксирибозофосфату, з'єднаних парами основ аналогічно сходам сходів. За допомогою водневих зв'язків аденін поєднується з тиміном, а гуанін - з цитозином. З допомогою цієї моделі можна було простежити реплікацію самої молекули ДНК. Модель дозволила іншим дослідникам чітко подати реплікацію ДНК. Два ланцюги молекули поділяються в місцях водневих зв'язків на кшталт відкриття застібки-блискавки, після чого на кожній половині колишньої молекули ДНК відбувається синтез нової. Послідовність основ діє як матриця, або зразок для нової молекули. У 1953 році Крік і Вотсон завершили створення моделі ДНК. Це дозволило їм разом з Вілкінсом через дев'ять років розділити Нобелівську премію 1962 року з фізіології та медицини "за відкриття молекулярної структури нуклеїнових кислот та їх значення для передачі інформації в живих системах". А.В. Енгстрем із Каролінського інституту сказав на церемонії вручення премії: "Відкриття просторової молекулярної структури... ДНК є вкрай важливим, тому що намічає можливості для розуміння в найдрібніших деталях загальних та індивідуальних особливостей всього живого". Енгстрем зазначив, що "розшифрування подвійної спіральної структури дезоксирибонуклеїнової кислоти зі специфічною парною сполукою азотистих основ відкриває фантастичні можливості для розгадування деталей контролю та передачі генетичної інформації". Після опублікування опису моделі в англійському журналі "Нейче" у квітні 1953 року тандем Крику та Вотсона розпався. У 1965 році Вотсон написав книгу "Молекулярна біологія гена", що стала одним з найбільш відомих і популярних підручників з молекулярної біології. Що стосується Крику, то в 1953 він отримав ступінь доктора філософії в Кембриджі, захистивши дисертацію, присвячену рентгенівському дифракційному аналізу структури білка. Протягом наступного року він вивчав структуру білка у Бруклінському політехнічному інституті у Нью-Йорку та читав лекції у різних університетах США. Повернувшись до Кембриджу в 1954 році, він продовжив свої дослідження в лабораторії Кавенді, сконцентрувавши увагу на розшифровці генетичного коду. Будучи спочатку теоретиком, Крик почав разом із Сіднеєм Бреннером вивчення генетичних мутацій у бактеріофагах (вірусах, що інфікують бактеріальні клітини). До 1961 року було відкрито три типи РНК: інформаційна, рибосомальна та транспортна. Крик та його колеги запропонували спосіб зчитування генетичного коду. Відповідно до теорії Крику, інформаційна РНК отримує генетичну інформацію з ДНК в ядрі клітини і переносить її до рибосом (місця синтезу білків) в цитоплазмі клітини. Транспортна РНК переносить у рибосоми амінокислоти. Інформаційна та рибосомна РНК, взаємодіючи один з одним, забезпечують з'єднання амінокислот для утворення молекул білка у правильній послідовності. Генетичний код складають триплети азотистих основ ДНК та РНК для кожної з 20 амінокислот. Гени складаються з численних основних триплетів, які Крік назвав кодонами. До розшифрування геному людини залишалося сорок років... Автор: Самін Д.К.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Ефективність розділеного лазерного променя підвищується ▪ Що коту здорово, то комару смерть ▪ Інтегральний чотириканальний УНЧ Toshiba TCB701FNG ▪ Бездротова миша Logitech MX Anywhere 3
▪ розділ сайту Кольорові установки. Добірка статей ▪ стаття Вертоліт. Історія винаходу та виробництва ▪ стаття У яких змаганнях неофіційним трофеєм є урна з прахом? Детальна відповідь ▪ стаття М'язи з повітря. Дитяча наукова лабораторія ▪ стаття Простий двотактний підсилювач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Чарівне кільце. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page