1.Доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации. Опыты Гриффитса, Эвери, Мак-Леода, Мак- Карти

Впервые Гриффитс в 1928 г провел эксперимент по заражению мышей 2-мя штаммами пневмококков. 1 штамм был бескапсульный, 2-ой капсульный. При росте на питательной среде пневмококки, окруженные капсулой, образуют крупные гладкие колонии. Такие пневмококки, отнесенные к типу S (от англ. smooth - гладкий), являются возбудителем пневмонии у человека и некоторых животных, в том числе мышей. Бескапсульные пневмококки непатогенны, поскольку быстро уничтожаются путем фагоцитоза в организме зараженного животного или человека. На поверхности питательной среды такие бактерии, отнесенные к типу R (от англ. rough - шероховатый), образуют мелкие шероховатые колонии.Гриффитс убивал нагреванием капсульный штамм и заражал им мышей, они не болели. Введение живых бактерий капсульного типа, привело к гибели.Если одновременно ввести бескапсульный и убитый капсульный мыши погибали.При этом из мышей выделяли живой капсульный штамм. Это явление назвали трансформацией. В 1944 г О. Эвери, К. Мак-Леод и К. Мак-Карти выделили ДНК из капсульных и бескапсульных штаммов. На питат. среду были высажены бескапс. формы, они образ. колонии, но если к ним прибавляли ДНК капсульных штаммов то они трансформировались в капсульные.

2.Трансформация и трансдукция.

Трансформация – захват генетической информ.(ДНК) одним штаммом бактерии и изменение генетических свойств этой бактерии(опыты О. Эвери, К. Мак-Леод и К. Мак-Карти выделили ДНК из капсульных и бескапсульных штаммов. На питат. среду были высажены бескапс. формы, они образ. колонии, но если к ним прибавляли ДНК капсульных штаммов то они трансформировались в капсульные)

В 1952 Ледерберг и Зингер провели эксперимент с обрезанной трубкой где 2 колена разделены бак. Фильтром, в одном колене была бескапс. форма. в другом капс. Через некот. время стеди бескапс.форм появились капсульные. Оказалось, что перенос генетической информации происходит за счет бактериофагов которые поселяясь в капс формах интегрируются т.е.их ДНК встраивается в ДНК бактерий и ч/з некот время они освобождаются захватывая часть ДНК бактерий. Такие гибридные бактериофаги способны проникнуть ч/з поры фильтра заразить бескапс. форму и внесение генетич информ вызовет генетическую трансформацию этих бактерий реципиентов. Это явление было названо трансдукция. Трансдукцией наз. перенос генов из одних бактериальных клеток в другие при пом. бактериофагов.

3. Доказательства роли днк в передаче наследственной информации. Опыты Херши и Чейза.

Ученные Херши и Чейз провели эксперим. с бактериофагом. Они пометили радиоактивной меткой S³⁵ (изотоп серы) оболочку, и P³²( изотоп фосфора) ДНК бактериофага. Их целью было выяснить, что проникает в бактерию при заражении. Оказалось, что проникает только ДНК и на этой основе начинаеться размножение бактериофагов. Таким образом именно ДНК, а не белок определяет размножение бактериофагов в зараженных клетках.

4.Структура нуклеиновых кислот, Нуклеотиды их разновидности.

1869г Мишер впервые обнаружил что в ядре содержится особое вещество которое отл. От известных к тому времени и назвал его нуклеин. 1891 Косель обнаружил в нуклеине азотистые основания А Г, т е пурины.1901 он же обнаружил пиримидиновые азот основания Т Ц. 1909 Левин обнаружил в нуклеине фосфорную кислоту и рибозу , 1930 он же обнаружил дезоксирибозу. В 40-х г Кедровский и Касперсон пришли к выводу что в любых клетках как у животных т и у растений содержаться 2 нк. Одна содерж. только в ядре и ее назвали ДНК, а 2-я сод. в цитоплазме и ядре РНК.Они отличаються друг от друга тем что в РНК вместо Т – У и вместо дезоксирибозы – рибоза.Молекулярная структура ДНК впервые стала разрабатываться Чаргофом. Правила Чаргофа: 1) сумма пуриновых равна сумме пиримидиновых , т.е. А+Г=Т+Ц; 2) содержание аденина (А) равно содержанию тимина (Т), а содержание гуанина (Г) - содержанию цитозина (Ц), т.е. отношение А к Г и Г к Ц равно 1; 3) Г+Т=А+Ц, или (Г+Т)/(А+Ц)=1.

Большую роль в расшифровке строения ДНК сыграло рентгеноструктурное исследование, проведенное (1953) М. Уилкинсом и Р. Франклин. Оно показало, что ДНК - упорядоченная структура, состоящая из повторяющихся элементов, расположенных вдоль оси молекулы на расстоянии шаг спирали 34 А⁰, диаметр 20А⁰ друг от друга.

1953 г., Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили свою модель двойной спирали ДНК, ДНК представляет собой молекулу, содержащую две полинуклеотидные цепи. Эти цепи закручены вокруг общей оси в двойную спираль, витки которой, если смотреть вдоль оси спирали, идут по часовой стрелке.

5.Простанственная конфигурация молекулы днк. Модель Уотсона и Крика. В и z формы днк.

1953 г., Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили свою модель двойной спирали ДНК, ДНК представляет собой молекулу, содержащую две полинуклеотидные цепи. Эти цепи закручены вокруг общей оси в двойную спираль, витки которой, если смотреть вдоль оси спирали, идут по часовой стрелке. Такая конфигурация ДНК называется правозакрученной и обозначается как В-форма. В результате сверхспирализации в участках В-ДНК, содержащих около 30 повторов ГЦ-пар, появляются районы левозакрученной, или Z-ДНК. Биологическое значение существования ДНК в Z-форме точно не установлено, однако показано, что Z-форма возникает в ходе кроссинговера между хромосомами в пахитене мейоза. Z-форма наименее скручена т е очень тонкая, обычно она возникает в момент раскручивания мол.ДНК. Цепи ДНК образованы последовательностью нуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями, объединяющими между собой две 2-дезоксирибозы, к каждой из которых присоединено азотистое основание. Спиральная конфигурация молекулы ДНК поддерживается водородными связями между основаниями в противоположных цепях. В результате спаренные основания располагаются между двумя цепями перпендикулярно их оси. Существенный элемент модели двойной спирали - принцип комплементарности, заключающийся в том, что спаривание оснований осуществляется строго специфично: аденин всегда связывается с тимином, а цитозин- с гуанином. Комплементарность приводит к тому, что каждая пара оснований содержит по одному пурину и пиримидину.

Важная особенность структурной организации ДНК - антипараллельное расположение сахарофосфатного каркаса каждой из двух комплементарных цепей. Фосфодиэфирные связи в одной из цепей направлены от атома углерода в 5^-положении в дезоксирибозе одного нуклеотида к атому углерода в 3^-положении другого нуклеотида. В комплементарной цепи эти же связи направлены от 3^- к 5^-углероду. Такая противоположная направленность комплементарных цепей обеспечивает стабильность структуры ДНК.