Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт Фундаментальной Биологии и Биотехнологии

Реферат «История развития молекулярной генетики»

Красноярск, 2018

Содержание

Содержание 2

ВВЕДЕНИЕ 3

1Открытия, положившие начало становления молекулярной генетики как науки 4

1.1 История открытия нуклеиновых кислот и доказательство их генетической роли 4

1.2 Открытие модели строения ДНК 5

2Генетический код 7

3Процессы репликации, транскрипции, и трансляции. 8

4Исследования РНК 10

5Развитие генной инженерии 11

6Геном прокариот и эукариот 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15

Список использованной литературы 16

Введение

Молекулярная генетика - раздел генетики и молекулярной биологии, ставящий целью познание материальных основ наследственности и изменчивости живых существ путём исследования протекающих на субклеточном, молекулярном уровне процессов передачи, реализации и изменения генетической информации, а также способа её хранения.

Молекулярная генетика выделилась в самостоятельное направление в 40-х гг. 20 в. в связи с внедрением в биологию новых физических и химических методов (рентгеноструктурный анализ, хроматография, электрофорез, высокоскоростное центрифугирование, электронная микроскопия и т. д.), что позволило гораздо глубже и точнее, чем раньше, изучать строение и функции отдельных компонентов клетки и всю клетку как единую систему. Большую роль в быстром развитии молекулярной генетики сыграло перенесение центра тяжести генетических исследований с высших организмов (эукариотов) - основных объектов классической генетики, на низшие (прокариоты) - бактерии и многие другие микроорганизмы, а также вирусы.

1. Открытия, положившие начало становления молекулярной генетики как науки

1.1 История открытия нуклеиновых кислот и доказательство их генетической роли

В 1869 Г. швейцарский биохимик Иоганн Фридрих Мишер выделил из ядер клеток вещество, которое состояло из кислого и щелочного компонентов белковой природы. Он назвал это вещество нуклеином. В 1889 г. Немецкий гистолог Рихард Альтман обозначил кислый компонент нуклеина термином «нуклеиновая кислота». В конце XIX века немецкий биохимик Альбрехт Кёссель (1853-1927) расшифровал химический состав нуклеиновой кислоты, показав, что она содержит фосфорную кислоту, углевод и азотистые основания (пурины и пиримидины). Фибус Левин, Д. Гулланд с сотрудниками (в цикле исследований, проведенных 1900-1932 гг.) установили, что фосфорная кислота, углевод и азотистое основание соединены в блоки в виде мономеров – нуклеотидов, расположенных вдоль линейной молекулы нуклеиновой кислоты. Нуклеиновая кислота, выделенная из ядер клеток, в качестве углевода содержит D-дезоксирибозу. Поэтому она получила название дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК. Наряду с ядерной была выделена цитоплазматическая нуклеиновая кислота, содержащая в качестве углевода D-рибозу; она получила название рибонуклеиновой кислоты – РНК.

А.Н. Белозерский и И.И. Дубровская в 1936 г. Выделили ДНК из ростков конского каштана. Это показало, что ДНК входит в состав клеток и животных, и растений. ДНК была обнаружена и в клетках бактерий.

Современные взгляды на химическое строение нуклеиновых кислот сформировались в 40-50-х гг. прошедшего века. Американский биохимик Эрвин Чаргафф разработал точные методы определения количества азотистых оснований и установил характерные особенности химического состава нуклеиновых кислот. Это сыграло большую роль в познании молекулярной структуры ДНК.

Впервые прямые доказательства того, что молекулы ДНК являются носителями наследственности были получены при исследовании у бактерий явления трансформации и позже подтверждены результатами исследования трансдукции. Вкратце эти исследования состояли в следующем.

Явление трансформации у бактерий открыл в 1928 г. английский бактериолог Фредерик Рис Гриффит (1877-1941) в опытах с пневмококками Diplococcus pneumoniae. В 1944 г. Химическая природа трансформирующего агента у пневмококков была изучена О. Эйвери, К. Мак-Леодом и М. Мак-Карти. Полисахариды их капсулы пневмококков, белки из их клеток, а также рибонуклеиновые кислоты (РНК) трансформирующем эффектом не обладали. И только молекулы ДНК из капсульных бактерий были способны вызывать трансформацию.

Вскоре ученые получили исчерпывающие доказательства, что генетическая информация сосредоточена в молекулах нуклеиновых кислот. Исследования явления трансформации у высших организмов показали, что путем простого введения молекул ДНК в клетки можно передавать гены от одной генетической формы к другой у тутового шелкопряда, дрозофилы, бабочки мучнистой огневки, нейроспоры, петунии, перца и мыши.

Эти и другие факты окончательно доказали, что молекулы ДНК используются вирусами, бактериями, растениями, животными и человеком в качестве материальной основы наследственности. Лишь у немногих вирусов генетическая информация записана в РНК.