Академический период (1962 – н.В.)

В 1963 году Франсуа Жакоб и Сидней Бреннер сформулированы представления о репликоне – последовательности неотъемлемо реплицирующихся генов, объясняющей важные аспекты регуляции репликации генов.

В 1962 – 1966 годах Р.Б. Хесин проводит работы, в которых показывает, что РНК-полимераза сама является регулятором генной актирности. Эти исследования привели к открытию основных регуляторных генетических элементов – промоторов и терминаторов транскрипции.

В 1966 году У. Гилберт и Б. Мюллер-Хилл впервые выделили регуляторные белки.

В 1965 – 1967 велись работы по исследованию первичной структуры тРНК.

В 1967 году в лаборатории А. С. Спирина впервые продемонстрировано, что форма компактно свёрнутой РНК определяет морфологию рибосомной частицы.

В 1968 году Оказаки, обнаружив фрагменты ДНК отстающей цепи при исследовании процесса репликации, названные в честь неё фрагментами Оказаки, уточнила механизм репликации ДНК.

В 1970 году Ховард Темин и Дэвид Балтимор независимо друг от друга обнаружили ревертазу, отвечающую за осуществление обратной транскрипции – образования двухцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК, которое происходит у онкогенных вирусов, содержащих РНК. Это открытие позвлило уточнить центральную догму молекулярной биологии.

В 1973 году в рабораториях А. Рича и А. Клуга с помощью рентгеноструктурного анализа была установлена пространственная структура тРНК. В эти же годы была открыта нуклеосома – основной структурный элемент эукариотических хромосом – и разработаны методы её исследования.

В результате серии исследований были установлены основные типы мутаций: дупликации, инверсии, делеции, транслокации и транспозиции. Это дало возможность рассматривать эволюционные изменения с точки зрения генных процессов, позволило разработать теорию молекулярных часов, которая применяется в филогении.

В 1972 году Пол Берг, Герберт Боер и Стэнли Коэн разработали технологию молекулярного клонирования. Тогда ими впервые была получена в пробирке рекомбинантная ДНК. Эти выдающиеся эксперименты заложили основы генетической инженерии.

Возникновение такой науки, как генетическая инженерия, повлекло за собой переход молекулярной биологии на новый подпериод – генно-инженерный.

Генно-инженерный подпериод (1974 –н.В.)

В 1976 году Фредерик. Сэнгер расшифровал нуклеотидную последовательность ДНК фага φΧ174 длиной 5375 нуклеотидных пар.

В 1977 году Сэнгер и, независимо от него, Аллан Максам и Уолтер Гилберт разработали различные методы секвенирования ДНК. Метод Сэнгера, т.н. метод обрыва цепи, является основой современного секвенирования.

В 1981 году серповидноклеточная анемия становится первой генетической болезнью, диагностируемой с помощью анализа ДНК.

В 1982 - 1983 году Т. Чек и С. Олтман открыли каталитическую функцию РНК. Это открытие изменило существовавшее представления об исключительной роли белков. По аналогии с каталитическими белками – энзимами, каталитические РНК были названы рибозимами. У некоторых рибозимов изучена пространственная структура. Для изучения структуры РНК начали применять ядерный магнитный резонанс , который оказался особенно полезен для исследования малых РНК (РНК).

В 1987 году Кери Мюллез открыл полимеразную цепную реакцию, благодаря которой возможно искусственно значительно увеличить количество молекул ДНК в растворе для дальнейшей работы.

В 1990 году опубликован метод, позволявший быстро получать в лаборатории синтетические функционально активные РНК (искусственные рибозимы или молекулы, взаимодействующие с различными лигандами – аптамеры). Метод получил название «эволюция в пробирке».

В 1991-1993 годах в лаборатории А.Б. Четверина экспериментально показана возможность существования, роста и амплификации молекул РНК в форме колоний на твёрдых средах.

В 1998 году Крейг Мелло и Эндрю Фаер описали наблюдавшийся ранее при генных экспериментах с бактериями и цветами механизм РНК-интерференции, при котором небольшая двухцепочечная молекула РНК приводит к специфичному подавлению экспрессии гена.

В 1999-2001 годах несколькими группами исследователей определена с разрешением от 5,5 до 2,4 ангстрем структура бактериальной рибосомы.