Dovada directă a rolului genetic al ADN-ului caracteristici, descrierea și fapte interesante

În comunitatea științifică de astăzi există mai multe teorii cu privire la modul în care informațiile sunt transmise de la părinți la urmași, de la val la grupuri de tip supermind futurist. Cu toate acestea, faptul că este molecula de ADN sunt baza materială pentru continuitatea organismelor nu provoacă controverse. Înțelegerea modului în care comunitatea științifică a format rolul genetic al probelor ADN-ului și ceea ce reprezintă - acesta este scopul acestui articol.

Unele teorie pentru non-biologi

• ADN-ul (acid dezoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic) - lung și moleculă mare compusă din monomeri - nucleotide.
• ADN și ARN sunt denumiți acizi nucleici ca.
• ADN și ARN sunt formate în toate cele patru nucleotide (trei identice, unul diferit în ADN și ARN) - nucleotide sunt universale pentru toată viața de pe planetă. Aceștia sunt compuși organici complecși ai bazei azotate, porțiunea de carbohidrat și acid fosforic. Acestea sunt numite adein, guanină, timină și citozină (uracil).
• Nucleotidele forma tripleti - ele codifică un singur aminoacid al douăzeci.
• Tripletii forma lanturi constând din acizi nucleici corespunzând aminoacizilor cu lanț acid sau la o proteină particulară. Proteinele - temelia vieții de pe planeta, ele sunt specifice și unice.
• Gene - o bucată de acid nucleic, care corespunde unei singure proteine.
• Genome - totalitatea tuturor materialului genetic al unui organism.

Un pic de istorie

biolog elvețian F. Miescher în 1869, a găsit în nucleele celulelor de puroi (leucocite), lanțuri, care sunt numite acizi nucleici.

A. German Cassel calculat ca biochemist compoziția lor: zahăr, acid fosforic, și cele cinci varietăți ale bazelor azotate. El a dovedit în 1891 că cei doi acizi nucleici - ADN si ARN. În timpul perioadei acestor descoperiri până în 1953 am realizat studii de compoziție chimică și organizarea structurală a acizilor nucleici. nume celebre ale perioadei - F. Löwen, A. Todd, E. Chargaff. Experimentele au început F. Griffith (1928) și continuată de O. Avery, C. MacLeod și M. McCarty (1944), cu condiția ca dovada rolului ADN-ului în transferul informației genetice, din care mai târziu. În 1953, americanii John. Watson și F.Krik oferit chiar modelul de student cunoscut structurii ADN-ului în formă de spirală dublă răsucite. Toate biologia moleculară a fost născut!

De la proteină la ADN

La acel moment, acidul nucleic este imagini ciudat în nucleul celulei. Care sunt aceste formațiuni nu știu, și cu siguranță nu cauta dovezi ale unui rol genetic al acizilor nucleici. Deja proteine ​​compuse din aminoacizi au fost descoperite și au o structură chimică complexă. Se crede că proteinele purtători de informație ereditare.

Materialul care poartă informația genetică, pus sub semnul întrebării în primul rând limba engleză bacteriolog F. Griffith în 1928. Și, deși el nu a putut furniza dovezi concludente a rolului genetic al ADN-ului, experiența merită atenție.

Tulpinile de Griffith pneumococ

Frederick Griffith, un bacteriolog din Anglia, șoarecii infectați cu virusurile Pneutnococcus pneumoniae, ceea ce le conferă o pneumonie, iar animalele au murit. Pneumococi există în două forme - o contagioasă (virulent) și non-transmisibile (avirulente). Aceste forme pot fi distinse cu ușurință. pneumococ virulenta are capsulă mucopolizaharide care protejează celula. capsulă avirulent nu și nu se pot proteja de celulele imune ale mouse-ului, deoarece mouse-ul și nu devin bolnav de pneumonie. Postulatul timpului: pneumococ la cald virulent devine avirulente. Biolog infectează amestec șoarecii încălzit viu virulentă și avirulent (beskapsulnogo). Mouse-ul mor. organismele lor de știință descoperă pneumococi vii cu învelișul capsulei. Concluzie Griffith din pneumococ virulenta morți celor vii, dar beskapsulnym forme transmise ceva ( „agent de transformare“), care „transformă“ forme avirulente în virulență cu fixare caracteristic ca ereditar (pneumococ se multiplica rapid: cei pe care el a găsit în cadavre soareci, - primul sutime generație). Deoarece virusurile nu au o structură în nimic altceva decât acizii nucleici (ADN și ARN) este, de fapt numit după F. Griffith deținut prima dovada a unui rol genetic al ADN-ului și ARN-ului, cu toate că el le-a numit „un agent de transformare.“ Reamintim, sa întâmplat în 1928.

dovezi experimentale pentru rolul ADN-ului în transmiterea informațiilor

Aproape același lucru pe care Griffith a făcut, numai fără soareci săraci, realizate în 1944 O. T. Everi, K. M. Makleod și M. McCarthy. La Institutul Rockefeller de Cercetări Medicale din New York, au avut in vitro (eprubetă) agent de transformare net de Griffith a ucis forma virulenta si l-au amestecat din nou într-un tub de testare cu forme avirulente. Primit patogeni capsulate. Și apoi am studiat compoziția agentului însuși. Inițial, s-au dovedit că nu este o proteină, iar acest lucru în sine a fost o inovație. Ei bine, apoi am ajuns la concluzia că agentul este un acid nucleic. Aceste experimente de americani - dovada directa a unui rol genetic al ADN-ului în transmiterea informației ereditare. Dar nu numai că știința este considerat un clasic.

A doua dintre dovezile clasice ale rolului genetic al ADN-ului

În primul rând, ne-am descris deja - este o experiență Avery - MacLeod - M. McCarthy.

Classical biologie - doua experiență ca dovadă directă a unui rol genetic al ADN-ului. Descrierea va fi redusă până la punctul.

A treia experiență

biochimist german-american Heinz Ludwig Fraenkel-Konrath a primit pentru cercetările sale Premiul Lasker (1958). La Universitatea din California, în 1957, el a experimentat cu virusul mozaic de tutun. schema lor este similar cu Griffith. Realizarea lui - că el a dovedit ARN-ul implicat în transmiterea informației ereditare.

dovezi contemporane interesante

biologie moleculara si genetica moderne oferi continuu noi cu noi dovezi ale rolului genetic al ADN-ului. Unele fapte foarte distractive, surprinzătoare și impresionante ale cercetării științei moderne, ceea ce demonstrează într-un fel rolul ADN-ului în formarea corpului, este prezentată mai jos.

Oamenii de stiinta au implantat o gena gena capre paianjen responsabil pentru un web de proteine, ca urmare a proteinei a apărut în lapte de capră. După un tratament special și un extract proteic din lapte produs matase paianjen.

vaci olandeze a ridicat cu genomul uman responsabil de proteine ​​din lapte de femei specifice lui - lactoferina. Această proteină joacă un rol important în imunitatea pentru sugari primar. Testarea continuă a laptelui de vacă, dar perspectivele aplicării sale în medicină este impresionant.

Completându purceii gena embrion fluorescente meduza gena de proteine, oamenii de știință chinezi au crescut doi purcei verzi luminoase.

Despre testarea ADN-ului pentru a stabili de paternitate sau în practica judiciară toată lumea știe. Dar testele ADN sunt utilizate și la verificarea autenticității produselor. De exemplu, este posibil să se stabilească locul de colectare a ouălor sau de struguri pentru vinuri fine.

Lumea știe patru familii ai căror membri nu au amprente. Adermatoglifiya cauzata de mutatie rara a unei singure gene.

Alternarea de somn si veghe la om controleaza gena hDEC2, mutația acesteia reduce nevoia de somn la 4 ore.

Kriogenetika a reușit să cloneze șoareci, probe congelate timp de 16 ani. Revive oamenii de stiinta „polare“ nu au învățat, dar ele pot fi clonate.

Iar unele dintre cele mai unice molecula

• 10 miliarde de kilometri de Pământ spre Pluto și înapoi - aceasta este lungimea ADN-ului uman, în cazul în care acesta este extins.
• Imprimați întregul genom uman, la o rată de 8 caractere pe secundă, de lucru de 8 ore pe zi, poate fi în 50 de ani.
• Toate informațiile din lume, care este stocată într-un format digital, puteți potrivi în două grame de ADN.
• Pe hard disk-ul „nemuritor“, stocată pe o stație spațială, în caz de dezastru pus ADN-ul de oameni celebri, printre care Stephen Hawking și Lensa Armstronga.
• În fiecare celulă a corpului nostru, fiecare moleculă de ADN-ul este de aproximativ un milion de ori pe zi, expuse la diverse daune. Cu toate acestea, suntem încă în viață - un miracol!
  

Pentru a rezuma

In ciuda progreselor in biologie moleculara si cunostintele noastre a ADN-ului, multe dintre problemele omenirii nu cunoaște răspunsurile. Cine știe ce descoperiri ne așteaptă în viitor, dacă omenirea va scăpa de boli ereditare și dacă îmbătrânirea învins.