30. Основные научные достижения в биологии и генетике. Роль днк и рнк в системе управления генетической информацией.

В средние века работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии. Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории. К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии. В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов, а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции путём естественного отбора. К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика.

ДНК и РНК. Хранение и передачу наследственной информации живых организмов обеспечивают природные органические полимеры – нуклеиновые кислоты. Различают 2 их разновидности:ДНК и РНК. ДНК – это биолог. макромолекула, носитель генетич. (наследственной) информации. Содержится в хромосомах, а хромосомы – в ядрах клеток. РНК – биолог. макромолекула, сост.часть цитоплазмы живых клеток, участвует в биосинтезе белков и передачи наследственных свойств организма. В ДНК исп-ся 4 типа азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин и цитозин. В РНК тимин заменяется на уроцил. Нуклеотиды соединяются в цепь посредством ковалентных связей; цепь нуклеотидов объединяется одну молекулу ДНК водородными связями: аденин одной цепи с тимином другой, также гуанин и цитозин. Эти пары называются комплиментарными. Определенное сочетание нуклеотидов образуют генетический код. Ген- материальная единица наследственной информации, участок молекулы ДНК или рнк у вирусов, которые определяют состав и структуру синтезируемого белка и тем самым некий биологический признак организма. Геном – совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом. Генотип – совокупность всех генов. Для молекул ДНК ха-на репликация – процесс удвоения молекулы ДНК. Это обеспечивает точное копирование генетич. информации и передает её из поколения в поколение.

Механизм реализации генетической информации:ДНК транскрипция→РНК трансляция→белок. На этапе транскрипции происходит формирование информационных м-л РНК на биологической матрице как «перезапись» наследственной информации для дальнейшего синтеза живых клеток белков и некоторых других молекул. На этапе трансляции – синтез клеток белков путём «считывания» наследственной информации, закодированной в молекуле иРНК.

Свойства генетического кода: триплетность (1 аминокисота полепептидной цепи соответствует 3 расположенным рядом нуклеотида ДНК), подуниверсальный (во всех живых организмах аминокислоты кодируются одинаковым кодонами), пододнозначен (кодон кодирует только 1 аминокислота), неперекрываемость (кодоны 1 гена не могут одновременно входить в соседний), непрерывность ( в пределах одного гена считываемость ген.информ. происходит в одном направлении).