Добавил:
Upload
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Shporgalki_dodelannye / Биология / 1 лекция
.txt Основоположники молекулярной генетики
Кольцов Николай Константинович
Вавилов Николай Иванович
Тимофеев-Ресовский Николай Владимирович
Закон гомологических рядов Вавилова: сходные организмы имеют сходные мутации.
Официальная дата появления генетики 1900 г – переоткрытие законов Менделя, де Фриза, Корренса, Чермака
После повторного открытия законов Менделя началось интенсивное исследование наследственности. Наука получила название, менделеевскую единицу наследственности стали называть геном (Гансен, 1909 г).
1911 г – Т. Морган, Бриднес, Стертевант
В начале 20 века генетика в СССР развивалась
Советский ученый Андрей Николаевич Белозерский впервые доказал, что в состав хромосом входит ДНК.
Филиппов, Георгий Адамович Надсон получили искусственные мутации
Вавилов установил, что у родственных организмов возникают схожие мутации
Н. К. Кольцов, Четвериков изучали механизмы возникновения мутаций.
Н. К. Кольцов 1927 г выдвинул гипотезу о матричном синтезе молекул жизни: «переносчиком наследственной информации являются биополимерные молекулы»
Н. В. Тимофеев-Ресовский считал: ген – материальная частица
Этапы развития генетики:
Мендель (организменный уровень)
Т. Морган (клеточный уровень)
Молекулярный уровень – современность.
Несмотря на усиленное развитие, основная концепция (концепция гена) оставалась лишенной материального содержания.
1869 г Мишер выделил нуклеиновые кислоты. Это послужило мощным стимулом к изучению их строения и химического состава.
1951 г американский биохимик Эдвин Чаргафф впервые проанализировал нуклеотидный состав нуклеиновых кислот.
На основании проделанной работы современная молекулярная биология считает, что ДНК состоит из 4х азотистых оснований, углевода – дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты.
Тимин и цитозин относятся к классу пиримидиновых оснований. Аденин и гуанин – пуриновые основания.
Такое разделение связано с особенностью структур:
Первичная – порядок расположения нуклеотидов
Вторичная – водородная и ковалентная связь
Третичная – молекула ДНК в гистонах (белках)
Отдельные основания связаны углеводно-фосфадными связями (прочная ковалентная связь)
Детальное устройство молекул ДНК стало понятно через 90 лет после открытия.
24 апреля 1953 года в английском журнале «Nature» было опубликовано письмо молодых ученых Дж. Уотсона (биохимик) и Ф. Крика. 900 слов: «Мы хотели бы предложить свои соображения по поводу структуры ДНК. Эта структура имеет новые свойства, которые представляют биологический интерес».
Человек – открытая термодинамическая система.
1951 г. Неаполь, Дж. Уотсон встретился с англичанином Моррисом Уилкинсом – нобелевские лауреаты!!!
Уилкинсон с коллегой Розалиндой Франклин проводил в Кембридже рентгено – структурный анализ ДНК и определил, что молекула скорее всего спираль. Уотсон переехал в Кембридж, в лабораторию Перутся (???), где познакомился с Ф. Криком. Они совместными усилиями пытались понять, как утроена ДНК. В распоряжении исследователей были фото, рентгеноструктуры анализа, полученного Р. Франклин.
Эдвин Чаргафф сформулировал правило, согласно которому в ДНК число А=Т, Ц=Г. Согласно «научной фантазии» Дж. Уотсона и Ф. Крика молекула ДНК должна состоять из 2х гигантских полимерных цепочек, звенья каждого полимера состоят из нуклеотидов. Нуклеотид состоит из углевода (дезоксирибоза), остатка фосфорной кислоты и азотистых оснований. Последовательность звеньев любая, но связана с последовательностью другой цепочки. Две полимерные цепи закручиваются в правильную двойную спираль, удерживающуюся водородными связями. Последовательность звеньев – первичная структура. Двойная спираль – вторичная структура.
Нилс Бор (физик, открыл строение атома): «здесь, в Кембридже, произошло быть может, самое выдающееся после книги Дарвина событие в биологии. Уотсон и Крик раскрыли структуру гена» Дельбрук – Бору.
С. Дали: «открытие молекулы ДНК является для меня доказательством Бога»
В историческом масштабе открытие ДНК сопоставимо с открытием структуры атома (появление квантовой физики). Открытие ДНК привело к появлению молекулярной биологии.
Диаметр – 2 нм. Расстояние между парами оснований 0,34 нм. 1 поворот спирали – 10 пар оснований. Последовательность пар нуклеотидов ДНК не регулярна, но пары уложены в молекуле как в кристалле. Число отдельных молекул ДНК = числу хромосом. Длина такой молекулы в наибольшем размере = 8 см. Геном — длина всех молекул ДНК во всех хромосомах 1 клетки = 2м.
Длина молекул ДНК в миллиарды раз больше толщины. Организм взрослого человека состоит из 5*?10?^23, общая длина всех молекул ДНК в организме = ?10?^11км
Измерение размера генома проводится в дальтонах, пара нуклеотидов (п.н.) или пикограммы (п.г.) в гаплоидном геноме человека ?3,2 п.н. ?3,5 п.г.
ДНК составляет 1% веса клетки
После установления химического строения и пространственной структуры ДНК, дальнейшие усилия были направлены на выяснение особенностей кодирования генетической информации.
Одним из первых разобрался русский физик Георгий Гамов. Узнав, что ДНК содержит 4 азотистых основания, решил разложить «пасьянс», с целью понять устройство генетического кода.
— 1 аминокислота в белке кодируется тройкой нуклеотидов.
—код не может быть двоичным.
про иРНК
Экзоны интроны
Сшиваются в иРНК вырезаются
Выходит в цитоплазму>мРНК
тРНК
рРНК
вРНК (вирусная)
Трансформация — изменение наследственной информации бактериальной клетки, под действием чужеродной ДНК. (Гриффитс 1928г)
Пневмококки живые и мертвые вместе приводят к гибели
Трандукция – перенос вирусами фрагментов ДНК от клеток – доноров, к клеткам – реципиентам. (Дж. Ледерберг, М. Зиндер, 1952 г.)
Трансфекция – инфицирующая активность изолирующей нуклеиновой кислоты вирусов.
Коэффициент видовой специфичности (А+Т)/(Ц+Г)=const (Белозерский). Человек = 1,53
Основные черты ДНК:
2 полинуклеотидные цепи, образующие двойную спираль
Мономером является нуклеотид
Нуклеотид располагается в плоскости, перпендикулярной оси симметрии
Соединяются нуклеотиды ковалентными связями остатков фосфорной кислоты
Наращивание полинуклеотидной цепи только на одном конце (свободный гидроксил 3х. начало цепи 5) цепи ДНК – антипараллельный.
Водородные связи между азотистыми основаниями
Структуры: третичная: диаметр 2 нм, между витками 3,4 нм
иРНК образуется в ядре после транскрипции.
тРНК 80-100 нуклеотидов. Ф-я: перенос аминокислот к месте синтеза белка в цитоплазме ?10%
Кольцов Николай Константинович
Вавилов Николай Иванович
Тимофеев-Ресовский Николай Владимирович
Закон гомологических рядов Вавилова: сходные организмы имеют сходные мутации.
Официальная дата появления генетики 1900 г – переоткрытие законов Менделя, де Фриза, Корренса, Чермака
После повторного открытия законов Менделя началось интенсивное исследование наследственности. Наука получила название, менделеевскую единицу наследственности стали называть геном (Гансен, 1909 г).
1911 г – Т. Морган, Бриднес, Стертевант
В начале 20 века генетика в СССР развивалась
Советский ученый Андрей Николаевич Белозерский впервые доказал, что в состав хромосом входит ДНК.
Филиппов, Георгий Адамович Надсон получили искусственные мутации
Вавилов установил, что у родственных организмов возникают схожие мутации
Н. К. Кольцов, Четвериков изучали механизмы возникновения мутаций.
Н. К. Кольцов 1927 г выдвинул гипотезу о матричном синтезе молекул жизни: «переносчиком наследственной информации являются биополимерные молекулы»
Н. В. Тимофеев-Ресовский считал: ген – материальная частица
Этапы развития генетики:
Мендель (организменный уровень)
Т. Морган (клеточный уровень)
Молекулярный уровень – современность.
Несмотря на усиленное развитие, основная концепция (концепция гена) оставалась лишенной материального содержания.
1869 г Мишер выделил нуклеиновые кислоты. Это послужило мощным стимулом к изучению их строения и химического состава.
1951 г американский биохимик Эдвин Чаргафф впервые проанализировал нуклеотидный состав нуклеиновых кислот.
На основании проделанной работы современная молекулярная биология считает, что ДНК состоит из 4х азотистых оснований, углевода – дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты.
Тимин и цитозин относятся к классу пиримидиновых оснований. Аденин и гуанин – пуриновые основания.
Такое разделение связано с особенностью структур:
Первичная – порядок расположения нуклеотидов
Вторичная – водородная и ковалентная связь
Третичная – молекула ДНК в гистонах (белках)
Отдельные основания связаны углеводно-фосфадными связями (прочная ковалентная связь)
Детальное устройство молекул ДНК стало понятно через 90 лет после открытия.
24 апреля 1953 года в английском журнале «Nature» было опубликовано письмо молодых ученых Дж. Уотсона (биохимик) и Ф. Крика. 900 слов: «Мы хотели бы предложить свои соображения по поводу структуры ДНК. Эта структура имеет новые свойства, которые представляют биологический интерес».
Человек – открытая термодинамическая система.
1951 г. Неаполь, Дж. Уотсон встретился с англичанином Моррисом Уилкинсом – нобелевские лауреаты!!!
Уилкинсон с коллегой Розалиндой Франклин проводил в Кембридже рентгено – структурный анализ ДНК и определил, что молекула скорее всего спираль. Уотсон переехал в Кембридж, в лабораторию Перутся (???), где познакомился с Ф. Криком. Они совместными усилиями пытались понять, как утроена ДНК. В распоряжении исследователей были фото, рентгеноструктуры анализа, полученного Р. Франклин.
Эдвин Чаргафф сформулировал правило, согласно которому в ДНК число А=Т, Ц=Г. Согласно «научной фантазии» Дж. Уотсона и Ф. Крика молекула ДНК должна состоять из 2х гигантских полимерных цепочек, звенья каждого полимера состоят из нуклеотидов. Нуклеотид состоит из углевода (дезоксирибоза), остатка фосфорной кислоты и азотистых оснований. Последовательность звеньев любая, но связана с последовательностью другой цепочки. Две полимерные цепи закручиваются в правильную двойную спираль, удерживающуюся водородными связями. Последовательность звеньев – первичная структура. Двойная спираль – вторичная структура.
Нилс Бор (физик, открыл строение атома): «здесь, в Кембридже, произошло быть может, самое выдающееся после книги Дарвина событие в биологии. Уотсон и Крик раскрыли структуру гена» Дельбрук – Бору.
С. Дали: «открытие молекулы ДНК является для меня доказательством Бога»
В историческом масштабе открытие ДНК сопоставимо с открытием структуры атома (появление квантовой физики). Открытие ДНК привело к появлению молекулярной биологии.
Диаметр – 2 нм. Расстояние между парами оснований 0,34 нм. 1 поворот спирали – 10 пар оснований. Последовательность пар нуклеотидов ДНК не регулярна, но пары уложены в молекуле как в кристалле. Число отдельных молекул ДНК = числу хромосом. Длина такой молекулы в наибольшем размере = 8 см. Геном — длина всех молекул ДНК во всех хромосомах 1 клетки = 2м.
Длина молекул ДНК в миллиарды раз больше толщины. Организм взрослого человека состоит из 5*?10?^23, общая длина всех молекул ДНК в организме = ?10?^11км
Измерение размера генома проводится в дальтонах, пара нуклеотидов (п.н.) или пикограммы (п.г.) в гаплоидном геноме человека ?3,2 п.н. ?3,5 п.г.
ДНК составляет 1% веса клетки
После установления химического строения и пространственной структуры ДНК, дальнейшие усилия были направлены на выяснение особенностей кодирования генетической информации.
Одним из первых разобрался русский физик Георгий Гамов. Узнав, что ДНК содержит 4 азотистых основания, решил разложить «пасьянс», с целью понять устройство генетического кода.
— 1 аминокислота в белке кодируется тройкой нуклеотидов.
—код не может быть двоичным.
про иРНК
Экзоны интроны
Сшиваются в иРНК вырезаются
Выходит в цитоплазму>мРНК
тРНК
рРНК
вРНК (вирусная)
Трансформация — изменение наследственной информации бактериальной клетки, под действием чужеродной ДНК. (Гриффитс 1928г)
Пневмококки живые и мертвые вместе приводят к гибели
Трандукция – перенос вирусами фрагментов ДНК от клеток – доноров, к клеткам – реципиентам. (Дж. Ледерберг, М. Зиндер, 1952 г.)
Трансфекция – инфицирующая активность изолирующей нуклеиновой кислоты вирусов.
Коэффициент видовой специфичности (А+Т)/(Ц+Г)=const (Белозерский). Человек = 1,53
Основные черты ДНК:
2 полинуклеотидные цепи, образующие двойную спираль
Мономером является нуклеотид
Нуклеотид располагается в плоскости, перпендикулярной оси симметрии
Соединяются нуклеотиды ковалентными связями остатков фосфорной кислоты
Наращивание полинуклеотидной цепи только на одном конце (свободный гидроксил 3х. начало цепи 5) цепи ДНК – антипараллельный.
Водородные связи между азотистыми основаниями
Структуры: третичная: диаметр 2 нм, между витками 3,4 нм
иРНК образуется в ядре после транскрипции.
тРНК 80-100 нуклеотидов. Ф-я: перенос аминокислот к месте синтеза белка в цитоплазме ?10%
Соседние файлы в папке Биология