Shporgalki_dodelannye / Биология / Исторические этапы

Открытие в 1865 году Мишером нуклеиновых кислот явилось одним из величайших достижений в молекулярной генетики. На рубеже XIX и XX вв. передачу наследственных свойств еще не свя¬зывали с нуклеиновыми кислотами, хотя не вызывало сомнений, что она осуществляется какими-то факто¬рами материальной природы, находя¬щимися в половых клетках.
Ван-Бенден, Т. Бовери и другие исследователи опи¬сали сложные процессы, протекающие при образовании гамет (мейоз), и уста¬новили, что в зиготе происходит восстановление диплоидного набора хромо¬сом, состоящего из одинакового числа хромосом обоих родителей.
В 1902 г. Т. Бовери в Германии, Э. Вильсон и
Д. Сеттон в США отме¬тили, что в передаче наследственных факторов существует параллелизм в по¬ведении хромосом при формировании половых клеток и оплодотворении. Из этого совпадения вытекало предположе¬ние о связи наследственных факторов с хромосомами. Гипотеза оказалась плодотворной и ознаменовала новый этап в изучении явлений наследствен¬ности, связанный с синтезом генетики и цитологии.
Наибольшие успехи в этом направ¬лении были достигнуты школой аме-риканского генетика Т. Г. Моргана (1866-1945), сформулировавшего хро¬мосомную теорию наследственности (1911), доказав, что гены находятся «в хромосомах и расположены в них в линейном порядке».
Таким образом, имелись достоверные доказательства того, что гены, отвечающие за формирование признаков локализуются в хромосомах, но по-прежнему возникал вопрос о химической природе гена. Блестящий русский генетик Н.К. Кольцов предположил, что химической природой наследственности является белок.
Однако, последующие опыты ученых по изучению транформации, трансфекции, трансдукции у бактерий доказали, что носителем генетической информации является ДНК, а не белки, жиры и углеводы как считалось ранее.
Доказано, что белок является главным материальным носителем проявлений свойств жизни, а синтез этого белка находится под влиянием нуклеиновых кислот ядра.
Установление роли нуклеиновых кислот в хранении и передаче ге¬нетической информации послужило мощным стимулом к изучению их строения и химического состава.
Нуклеотидный состав ДНК впервые про¬анализировал в 1951 г. американский биохимик Эдвин Чаргафф.
Основываясь на работах Э. Чаргаффа, в 1953 году Джеймс Уотсон (биохимик) и Френсис Крик (физик), работавшие в лаборатории Перутца и Кендрью в Англии, нашли правильное решение, установив, что молекула ДНК имеет форму двойной спирали и состоит из двух полинуклеотидных цепей. За пространственную модель молекулы ДНК они были удостоены Нобелевской премии. Обнаружение двуспиральной структуры ДНК произвело поистине подлинную революцию в генетике. Ген перестал быть чем-то таинственным. Свойства его можно было теперь изучать уже не только в экспериментах по скрещиванию. Он стал вполне реальным «молекулярным объектом».
Во второй половине XX в. усилия ученых направлены на изучение свойств нуклеиновых кислот, составляющих основу их генетических функций, способов записи и считывания наследственной информа¬ции, характера и структуры генетического кода, механизмов регуля¬ции активности генов в процессе формирования отдельных признаков и фенотипа в целом. В 60-х гг. работами М. Ниренберга, С. Очоа, X. Кораны и других была произведена полная расшифровка генетического кода, установлено соответствие триплетов нуклеотидов в молекуле нуклеиновых кислот определенным аминокислотам. В 70-х гг. стали активно разрабатываться методы генной инженерии, позволяющие целенаправленно изменять наследственные свойства живых организмов.
К концу XX столетия, благодаря новым молекулярно-генетическим технологиям, появилась возможность определять последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК геномов различных организмов (про¬чтение ДНК-текстов). ДНК-тексты генома человека, представ¬ленные в целом 3 млрд. пар нуклеотидов, в основном прочитаны к 2001 году. Научно-практическое направление молекулярной биологии, имеющее целью определение нуклеотидных пос¬ледовательностей молекул ДНК, получило название гено¬мики.