Будова ДНК І РНК. Контрольна робота. Читать текст оnline,

19.09.2015

Тема: Будова ДНК І РНК

Контрольна робота

«Будова ДНК І РНК»

Введення

Генетика є наукою про спадковості та мінливості організмів. Вона визнана розкрити закони: по-перше — спадковості і мінливості при відтворенні живого за поколінням; по-друге — дії генетичних програм при індивідуальному розвитку особин; в-третіх — спадковості і мінливості у процесах еволюції; в-четверте — управління спадковістю та мінливістю організмів.

Об’єктами генетики є віруси, бактерії, рослини, тварини і людина. За останні 30 років генетика змінилася під впливом успіхів вчення молекулярних основ спадковості і мінливості. Було показано, що спадкові властивості організмів записані в структурах нуклеїнових кислот. Важливі завдання постали перед генетикою людини. Спадкові хвороби називаються мутаціями генів і змінами в структурі і числі хромосом. Деякі генні хвороби отримали назву молекулярних, так як була виявлена сутність молекулярних змін, які є першопричиною цих захворювань. Генетика ставить завдання позбавити людство від спадкових біологічних дефектів. Наявність спадково обумовленої біохімічної і фізіологічної унікальності кожної людини призводить медицину до необхідності вивчати сутність індивідуального перебігу, природу несумісності при пересадках органів, індивідуальна алергічна реакція, здатність людей до адаптації до різних умов життя, в тому числі до екстремальних — таким, як умови космосу, життя в глибинах океану.

Зазвичай історію генетики ділять на етапи класичної та молекулярної генетики. Але насправді її розвиток пройшов у розрізняються три етапи:

. Епоха класичної генетики 1900-1930 рр. Створення теорії гена і хромосомної теорії спадковості. Розробка вчення про генотипі і фенотипі, про взаємодію генів, генетичні принципи індивідуального добору селекції.

. 1930-1953 рр .. — етап неокласицизму в генетиці. Можливість штучного викликання змін в генах і хромосомах. Виявлено ген — складна система, дробова на частини. Засновані принципи генетики популяції та еволюції і генетики.

. з 1953 р. — синтетична генетика ДНК. Розвиток теорії гена і теорії мутацій, рекомбиногенеза, біохімічної та еволюційної генетики, імуногенетики, генетики людини та інших розділів загальної та приватної генетики.

1. З історії вивчення нуклеїнових кислот

нуклеиновый кислота ген мутація

Відкриття нуклеїнових кислот належить швейцарському хіміку Ф. Мишеру, який тривалий час вивчав ядра лейкоцитів, що входять до складу гною. Копітка робота чудового дослідника увінчалася успіхом. У 1869 р. Ф. Мішер виявив в лейкоцитах нове хімічне з’єднання, яке назвав нуклеином (лат. nucleus — ядро). Подальші дослідження показали, що нуклєїн являє собою суміш нуклеїнових кислот. Згодом нуклеїнові кислоти були виявлені у всіх рослинних і тваринних клітинах, бактеріях і вірусах. Однак хімічна будова нуклеїнових кислот та їх основних компонентів встановлювалося з працею. У природі існують два види нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнова і рибонуклеїнова. Відмінність у назвах пояснюється тим, що молекула ДНК містить цукор дезоксирибозу, а молекула РНК — рибозу

З моменту відкриття нуклеїнових кислот вчені різних країн інтенсивно вивчали будову і властивості цього биоорганического з’єднання. Був накопичений величезний фактичний матеріал, що послужив основою для подальшого дослідження нуклеїнових кислот, так і для практичного застосування отриманих результатів при їх вивченні. У 1909 р. в результаті гідролізу нуклеїнових кислот були виділені входять до їх складу цукру: рибоза та дезоксирибоза. У 1936 р. радянський учений А. Н. Білозерський вперше виявив ДНК в клітинах рослин. Це відкриття мало принципове значення — ДНК стали розглядати як універсальний біологічний матеріал. У період з 1900 по 1930 р. проводяться роботи із створення хромосомної теорії спадковості, в основу якої покладені дані про те, що матеріальна структура — гени ДНК — містять генетичну інформацію. Основоположником цієї теорії є Томас Морган. Саме йому належить пріоритет у застосуванні нового біологічного об’єкта, який в даний час повсюдно використовується при проведенні практично всіх генетичних досліджень. З 1909 р. Т. Морган почав використовувати плодову мушку дрозофілу як об’єкт для вивчення зміни спадкових ознак і їх комбінацій. Т. Морган спільно з К. Бриджисом, Р. Меллером і А. Стертевантом розробив і експериментально обґрунтував існувало в неявному вигляді уявлення про генах — елементарних одиниць спадковості і мінливості. По імені творця теорія отримала назву концепції морганизма, згідно з якою одиниці спадковості мають матеріальну природу з конкретною локалізацією в хромосомах ядра клітин всіх живих організмів. Морганизм є теоретичною основою хромосомної теорії спадковості. У 1901 р. вийшла в світ книга Г. де Фріза «Мутаційна теорія», в якій була дана інтерпретація терміна «мутація». Книга отримала широку популярність, а разом з нею в життя увійшов і термін «мутація», хоча безпосередній зв’язок його з ДНК була остаточно встановлена набагато пізніше. У 1925 р. Р. А. Надсон і Т. С. Філіппов відкрили вплив рентгенівських променів на появу спадкоємних змін в експерименті та обґрунтували формування фізіологічних і біохімічних підходів у трактуванні поняття гена. Рентгенівське випромінювання було використано для прискорення мутаційного процесу. В кінці 20-х — початку 30-х років Н.П. Дубінін А. С. Серебровський з співробітниками, використовуючи дані Р. А. Надсона і Т. С. Філіппова і результати власних експериментів, довели складну будову гена.

Нуклеїнові кислоти є реально існуючим субстратом, який зберігає, передає у спадок і відтворює все різноманіття властивостей і характеристик живих організмів. З їх відкриттям розвіявся міф про ідеалістичної сутності передачі спадкової інформації. Було знайдено конкретне хімічна речовина, яке можна «помацати руками», речовина, що несе генетичну інформацію. Це відкриття в значній мірі стимулювало практичне використання біологічних знань, зокрема для вивчення спадкових захворювань. У 1908 р. А. Гаррод вперше простежив на практиці зв’язок між матеріальним носієм спадкової інформації — нуклеїнової кислотою, що є структурною основою гена, і ферментом, кодируемым цим геном. Вперше був показаний шлях до вивчення молекулярних основ спадкових захворювань. Був знятий містичний покрову з досі загадкового явища передачі патологічних ознак від батьків потомству. Звичайно, А. Гаррод знав про існування нуклеїнових кислот і про те, що вони знаходяться в ядрі клітини, але в своє відкриття він керувався власними спостереженнями, статистичними дослідженнями, а не наявною в той час мізерною інформацією про нуклеїнових кислотах, які були надзвичайно мало вивчені. На підставі своїх спостережень і клінічного матеріалу, накопиченого до того часу іншими вченими, А. Гаррод сформулював концепцію про вроджених хворобах, пов’язаних з порушенням обміну речовин.

У 1926 р. А. Стертевант ввів у вживання поняття інверсії. В генетичних дослідженнях воно має велике значення. Він виявив це явище при вивченні кросинговеру у самок плодової мушки дрозофіли. При цьому А. Стертевант виявив, що серединний ділянка однієї з хромосом третьої пари перевернуть на 180°, тобто поставлений у зворотному напрямку. Ось цей переворот ділянки хромосоми і стали називати інверсією. Інверсії бувають прості (одиничні) і складні. Причому складні інверсії ведуть до вельми значних перестановок блоків генів. У 1928 р. радянський біолог К. Кольцов набагато випереджаючи відкриття Д. Уотсона і Ф. Кріка, в ясній формі висловив припущення про матричному синтезі, тобто про те, що в даний час розуміють під механізмом реплікації та транскрипції. В 1950-1953 рр. Е. Чаргафф з співробітниками опублікував сенсаційну серію робіт, вивчення хімічної структури нуклеїнових кислот. Вони обстежили величезна кількість різних організмів, брали зразки з різних органів і тканин. Проведені дослідження показали, що до складу ДНК, виділеної з ядер клітин людини, входять 30% аденіну, 20% гуаніна, 20% цитозина, 30% тиміну. У той же час у бактерій наприклад Sarcina lutea, ці цифри значно відрізняються і складають відповідно 13%, 37%, 37% і 13%. Ці та інші спостереження дозволили зробити висновок, що до складу LНК різних організмів входить неоднакове кількість азотистих підстав. Але для одного і того ж організму співвідношення між нуклеотидами зберігається постійним, з яких би клітин не виділяли ДНК. Це означає, що у всіх клітинах, наприклад, людини, ядерна ДНК буде утримувати 30% аденіну. І якою б штам бактерій Sarcina lutea не був узятий, в які терміни і в яких би то не було умовах не проводилися експерименти, вміст у них аденіну буде завжди рівним 13%, тиміну — 13% і т. д.

Отже, загальна кількість аденінових залишків в кожній молекулі ДНК рівна кількості тиминовых залишків, а кількість гуаниновых одиниць — кількістю цитозиновых. Надалі цим відкриттям, який отримав назву «правило Чаргаффа» скористалися Дж. Уотсон і Ф. Крик при побудові моделей молекули ДНК. На підставі проведених досліджень було висловлено припущення, що така закономірність обумовлена наявністю генетичного коду, укладеного в структурі ДНК.

У цей же період було зроблено ще одне унікальне відкриття, вказала на важливу роль нуклеїнових кислот у передачі спадкової інформації. Брали клітини абсолютно різних, віддалених один від одного органів і тканин. Дослідження показали, що ядро будь-якої клітини містить приблизно 6*10 мг ДНК. Тільки в яйцеклітинах і сперматозоїдах вміст ДНК було в два рази менше, ніж в клітинах інших тканин. Таке відкриття викликало два припущення. По-перше, воно говорило про універсальні властивості ДНК в межах одного організму, про те, що щодо зберігання і передачі спадкової інформації, укладеної в ядрі клітини, всі клітини організму рівні, незалежно від того, звідки вони були взяті. По-друге, в будь-якому організмі є два типи клітин: соматичні клітини — клітини тіла організму (в перекладі з грец. «сома» — тіло) і статеві клітини — клітини, пов’язані з розмноженням організмів. Між соматичними і статевими клітинами існує відмінність, яка проявляється в диплоидном і гаплоїдному наборі хромосом. Диплоїдний — це парний набір хромосом, гаплоїдний — одинарний. Саме тому в статевих клітинах перебуває у два рази менше нуклеїнових кислот, ніж у соматичних. Таким чином, начебто нескладні кількісні дослідження нуклеїнових кислот дали важливу за змістом інформацію. У 1950 р. Л. Полінг показав, що поліпептидні ланцюги мають. — спіральну конфігурацію, на підставі чого він висловив припущення, що молекула ДНК, мабуть, має спіральну структуру, закріплену водневими зв’язками. Це стало ще одним непрямим підтвердженням існувало припущення про гвинтоподібної структурі ДНК. Було показано, що можливе існування кількох стійких різних конфігурацій послідовності амінокислотних залишків у поліпептидного ланцюга, однією з яких є. — спіраль. Конфігурація. — спіраль є однією з найпоширеніших структур пептидного ланцюга. Саме така структура дає можливість утворення водневих зв’язків між амінокислотами, що знаходяться поруч на суміжних витках ланцюга. Тому природно було припустити, що аналогічний механізм властивий і для нуклеїнових кислот, так як за довжиною і кількістю складових елементів — в даному випадку мононуклеотидов — вони цілком відповідали полипептидным ланцюгах. У 1953 р. Д. Уотсон і Ф. Крик обґрунтували існування подвійної спіралі ДНК і вперше запропонували адекватну модель молекули ДНК, яка пояснила всі факти, пов’язані з функціонуванням нуклеїнових кислот. Вона показала, яким чином молекула передає інформацію та відтворює сама себе. По суті справи, був відкритий спосіб запису і відтворення генетичної інформації на молекулярному рівні. Д. Уотсон і Ф. Крик самі не проводили рентгеноструктурних досліджень нуклеїнових кислот, але скористалися даними М. Уїлкінса і Р. Френклін і роботами Е. Чаргаффа. Основним компонентом є ДНК хромосом. Д. Уотсон і Ф. Крик виділили два основних структурних властивості ДНК: її двуспиральность і комплементарність, інакше кажучи, відповідність один одному ланцюгів ДНК. Від цих двох властивостей залежить реплікації генетичного матеріалу, тобто можливість створення собі подібної структури ДНК. У процесі реплікації подвійна спіраль ДНК розкручується і на кожній з ланцюгів, як на матриці, будується комплементарна їй дочірня ланцюг.

2. Дезоксирибонуклеїнові кислоти

.1 Склад, структура і властивості дезоксирибонуклеїнової кислоти

Молекули ДНК, виділені з ядер клітин, в електронному мікроскопі представлені у вигляді довгих ниток, що складаються з великого числа дезоксирибонуклеотидов. Нитки ДНК товщі і довше, ніж нитки білків. Довжина молекули ДНК досягає сотень тисяч нанометрів. Це незрівнянно більше найбільшої білкової молекули, яка в розгорнутому вигляді досягає в довжину не більше 100-200 нм. Молекула ДНК по масі досягає 6*10 -12 грама. Генетична інформація, укладена в ДНК, складається з послідовності нуклеотидів. ДНК складається в основному з чотирьох нуклеотидів, які відповідають чотирьом азотистих підстав: аденину, гуанину, тимину і цитозину. Крім цих підстав, препарати ДНК можуть містити метильовані похідні цих підстав. Основну структурну ланцюг молекули ДНК утворюють послідовно з’єднані один з одним молекули пентозы і ортофосфорної кислоти. Ланцюг ДНК являє вуглеводно-фосфатну послідовність, з якою з’єднані азотисті підстави. Вуглеводні і фосфатні групи виконують лише структурну функцію. Молекули ортофосфорної кислоти з’єднують між собою молекули дезоксирибозы за рахунок утворення хімічних зв’язків. При взаємодії гідроксильної групи 3-го атома вуглецю однієї молекули пентозы з гідроксильної групою 5-го вуглецевого атома іншої молекули пентозы відщеплюється молекула води. Тоді в залишків ортофосфорної кислоти зберігається ще по одній гідроксильної групи, здатної дисоціювати. Це обумовлює кислотні властивості всієї макромолекули ДНК.

Молекула ДНК має два ланцюги нуклеотидів, розташованих паралельно один одному, але в зворотній послідовності. Ці ланцюги утримуються між собою за рахунок водневих зв’язків між парами аденін — тимін і гуанін — цитозин. При цьому азотисті основи розташовуються усередині спіралі. Водневі зв’язки утворюються між будь-яким електронегативний атом, наприклад киснем тимін або азотом аденіну і атомом водню, ковалентно зв’язаним з іншим електронегативний атом. Між аденином і тиміном утворюються дві водневі зв’язки, між гуаніном і цитозином — три. Ці зв’язки грають дуже важливу роль у підтримці вторинної структури ДНК.

Додаток аденіну тиміном і гуаніна цитозином, інакше зване комплементарностью, забезпечує однакове по всій довжині подвійної спіралі відстань між ланцюгами і освіта між протилежними підставами максимального числа водневих зв’язків, що надає молекулі одночасно стабільність і рухливість. Послідовність підстав в одного ланцюга ДНК строго відповідає послідовності основ у іншого ланцюга. Це є необхідною умовою функціонування ДНК і передачі спадкової інформації. При необхідності подвійна спіраль ДНК легко рветься під дією ферменту дезоксирибонуклеази. Молекула ДНК в ядрі клітини не існує ізольовано сама по собі. Вона оточена пов’язаними з нею білками. Але білки не беруть участі в передачі спадкової інформації. Основними білками, локалізованими в ядрі клітин і пов’язаними з ДНК, є спеціальні білки, звані гистонами. Гистоны володіють основними (лужними) властивості завдяки високому вмісту в них основних амінокислот. Мабуть, їх дія компенсує в деякій мірі кислотні властивості нуклеїнових кислот. По переважному вмісту амінокислот виділяють п’ять найважливіших гістонів: гистон Н1 має високий вміст лізину, гистон Н2b лізину містить менше, ніж попередній гистон, гистон Н2а має високий вміст лізину і аргініну, гистон Н3 містить велику кількість аргініну, гистон Н4 багатий аргініном і гліцином.

Крім ядерної ДНК, эукариотические клітини містять невелику кількість цитоплазматичної ДНК, тобто ДНК, яка розташовується в цитоплазмі, за межами ядра. Ця ДНК називається внеядерной. На частку внеядерной ДНК припадає близько 0,1-0,2 всієї клітинної ДНК. Внеядерная ДНК відрізняється від ядерної складом азотистих основ і молекулярною масою. Вона знаходиться в мітохондріях — постійно присутніх внутрішньоклітинних органоидах, що беруть участь в перетворенні енергії в клітині. Невелика кількість ДНК містять деякі пластиды рослинних клітин, зокрема хлоропласти, — пластиды, що мають хлорофіл і беруть участь у процесі фотосинтезу.

При нагріванні ДНК денатурує, тобто руйнується. Денатурація двох ланцюжків ДНК відбувається при температурі вище 90 0 С, а інактивація (часткове руйнування) починається про температурі 85 0 С. При нагріванні розчину ДНК і одночасному реєструванні оптичної густини розчину при довжині хвилі 260 нм при певній температурі відбудеться різке збільшення поглинання світла розчином. Спостерігається так званий гіперхромними ефект. Температура, при якій спостерігається гіперхромними ефект, називається температурою плавлення. Гіперхромними ефект при температурі плавлення пов’язаний з тим, що відбувається розрив водневих зв’язків і порушується упорядкованість молекули ДНК. Поняття температури плавлення щодо ДНК пов’язують з кристалічним станом молекули ДНК до відповідної температури і порушенням впорядкованої структури при нагріванні вище температури плавлення. Характер дифракції рентгенівських променів також вказує на кристалічну будову дезоксирибонуклеїнової кислоти.

2.2 Уявлення про гені і генетичному коді

Ген — це елементарна одиниця спадковості, що представляє собою певну специфічну послідовність нуклеотидів у ДНК. У хромосомах диплоїдних організмів гени розташовані парами. Хромосома розділена на ділянки — локуси. Локус — це місце розташування того чи іншого гена в хромосомі. Сам ген складається з двох або кількох алелів. Алель — це один або кілька варіантів гена, які можуть перебувати в даному локусі хромосоми. Таким чином, алель являє собою стан гена, що визначає розвиток даної ознаки.

Загальне число генів у клітині вищих організмів становить близько 100000. Кожному гену відповідає свій білок. Структурні гени в геномі розташовані в такій послідовності, в якій діють утворюються під їх контролем ферменти. Структурні гени називаються так тому, що вони визначають структуру ферментів. Наприклад, синтез аргініну відбувається в чотири етапи, кожен з яких контролюється певним ферментом. Вся послідовність ферментів закодована в ДНК у вигляді генів в тій же послідовності. У генах закодована генетична інформація, одиницею якої є кодон — група з трьох послідовних нуклеотидів, інакше звана триплетом. Багато гени, принаймні у прокаріотів, входять до складу оперона. Оперон — це група генів, що визначає синтез функціонально зв’язаних ферментів. У нього входять структурні та інші гени, наприклад, ген — регулятор, який з невеликою, але постійною швидкістю забезпечує синтез специфічного білка, званого репрессором. Цей білок володіє сильною спорідненістю до гена-оператора і може легко приєднуватися до нього. Ген — оператор управляє функціонуванням структурних генів. Він як би то включає їх, то вимикає. При зв’язуванні гена-оператора з білком-репрессором робота структурних генів припиняється. Довгий час вважалося, що генетичний апарат клітини нерухомий, фіксований і всі гени займають в ньому строго певне положення. Однак ряд даних не узгоджувався з цим положенням. Ще в кінці 40-х років Б. Макклінток (США) отримала на кукурудзі низку мутацій, які вона пояснила наявністю генетичних елементів, що змінюють своє місце в ДНК. Це положення було настільки революційним, що до нього поставилися спочатку з великою недовірою. Тим більше що отримані автором експериментальні дані були лише непрямим. Пізніше рухливі гени були виявлені у бактерій. Зараз вважається, що і в клітинах тварин не всі гени строго фіксовані — серед них також існують рухливі гени, які відіграють важливу роль в еволюційному процесі. З рухомими генами, можливо, пов’язано і виникнення злоякісних пухлин.

Ген важливий ще тим, що він відповідальний за прояв дії мутацій. Мутація — це раптово виникло зміна генетичної інформації, обумовлене зміною структури кодує її молекули ДНК. Мутації, в залежності від точки програми, можуть змінити зовнішні ознаки організму, його фізичні особливості, біохімічні та біофізичні процеси, порушити розвиток, послабити життєздатність організму або навіть привести його до загибелі. Найчастіше мутації супроводжуються несприятливими наслідками. Генні мутації є причиною розвитку деяких хвороб, наприклад серповидноклітинної анемії.

Явище мутації лежить в основі еволюції і селекції живих організмів. В результаті реплікації ДНК спадкові ознаки передаються потомству, але тільки мутації забезпечують виникнення якогось нового ознаки. І вже потім цей новий ознака передається у спадок.

Для вивчення мутацій та їх наслідків для організму використовують речовини, які штучно викликають мутації. Речовини, що викликають мутації, називаються мутагенами. До таких речовин відносяться, наприклад, з’єднання з групи акридинов. Акридины складаються з трьох розташованих поряд вуглеводневих кілець, що визначає їх офарблюють і мутуючі властивості. Зокрема, до акридинам відноситься речовина акрифлавин. Існують і сприятливі мутації. Такі мутації призводять до того, що заміна, наприклад, однієї амінокислоти на іншу супроводжується поліпшенням функціонування даного ферменту. Така мутація закріплюється в організмі при подальшому розмноженні виду.

Генетичний код — це система розташування нуклеотидів в нитки ДНК, що зумовлює відповідну послідовність розташування амінокислот у білку. Генетичний код передається спадково і визначає властивості організмів. Він може змінюватися в результаті мутацій, які бувають позитивними і змінюють його в бік, сприятливу для організму, або, що буває частіше, у несприятливу або навіть згубну для конкретного організму. Роботи по розшифровці генетичного коду проводилися в основному на клітинах бактерії кишкової палички і були повторені на інших видах бактерій, а також на організмах тварин, включаючи людину, на рослинах. Про коді заговорили всього дев’ятнадцять років тому; в 1951 році це слово вперше з’явилося в лексиконі біологів. Правда, вимовив його не біолог, а фізик. Але сама ідея про те, що в спадковому речовині записані приписи, яким повинен бути майбутній організм, — ця ідея в самій загальній формі висловлювалася, як це не дивно, багато раніше. Сьогоднішні історики генетики з подивом виявили перша згадка про можливості отримати величезне різноманіття спадкових ознак різним просторовим розташуванням атомів в макромолекулах ще в листах Мишера — відкривача нуклеїнових кислот. Це кінець ХІХ століття. На початку нашого століття, в 1927 році Микола Костянтинович Кольцов, представляв механізм передачі генетичних властивостей, впритул підійшов до ідеї коду. Нарешті, у 1947 році видатний німецький вчений Е. Шредінгер, осмислюючи життя з позиції фізики, прямо назвав «структуру хромосомних ниток шифрувальним кодом». Біологія ще не була достатньо підготовлена, щоб прийняти нову, революційну ідею. Хоча, здавалося б, всі необхідні для цього знання вже були накопичені до 50-м рокам. Той факт, що ДНК побудована з нуклеотидів чотирьох сортів, а білок — з амінокислот приблизно двадцяти сортів і що ДНК якимось чином спрямовує синтез білка, був відомий біологам. І ці обставини можна було об’єднати, угледівши тут причинний зв’язок; однак цього зроблено не було. У 1953 році Д. Уотсон і Ф. Крик відкривають будова ДНК. Їх модель начебто не накладає ніяких обмежень на послідовність нуклеотидів в одного ланцюга, але відкрита сувора комплементарність підстав, і це може насторожити; можна побачити тут якийсь натяк на можливість перенесення закодованої інформації, але… натяк залишається незрозумілим. Чесно кажучи, це одна з найбільш дивних сторінок в історії молекулярної генетики: як примудрилися Уотсон і Крик пройти повз генетичного коду? Вони зробили все, що б максимально наблизити його відкриття: вони вперше встановили структуру ДНК і механізм її відтворення, тобто показали, яким чином інформація, якщо припустити її існування клітці, може передаватися з покоління в покоління; вони вперше формулювали, користуючись словами Ф. Крику, «одне з найбільш дивовижних узагальнень біохімії, яке (як це не дивно) чи навіть згадується в біохімічних книгах, — те, що 20 амінокислот та 4 підстави за деяким винятком однакові для всієї природи. Вони стояли так близько до ідеї коду, що здається просто незрозумілим, як вони не вимовили це магічне слово, яке, коли його вимовили, викликало лавинний потік нових ідей і робіт і абсолютно змінило молекулярну біологію, відразу наблизивши її до таких наук, як кібернетика і математика. Замість цього Д. Уотсон зайнявся пошуками структурно-просторового відповідності між нуклеїновими кислотами і амінокислотами; ці пошуки в той час ні до чого не привели. Як раз в цей період американському фізику і астроному Р. Гамову і приходить в голову ідея коду. У всякому разі з Нобелівського доповіді Ф. Крику ми дізнаємося, що влітку 1953 року вони з Уотсоном послали Гамову лист, в якому, відповідаючи на його прохання, повідомляли список 20 амінокислот. Гамову дуже потрібна була ця цифра, вона зіграла у його логічних побудовах найважливішу роль. Цікаво, що фігурують у всіх роботах та книгах 20 магічних амінокислот були вперше складені саме в цьому листі. В 1954 році на суд біологів виноситься гіпотеза чисто умоглядна, яку, безсумнівно, можна назвати однією з найбільш революційних гіпотез в біології. Вона говорить: інформація, необхідна для синтезу білка, закодована в генах. Порядок чергування 20 амінокислот в білку записаний в молекулі ДНК кодом — чергуванням чотирьох нуклеотидів, або, що одне і те ж, чотирьох азотистих підстав. З чотирьох підстав можна отримати наступне к
ичество груп триплетів: 4 групи з букв одного сорту, 12 груп з букв двох сортів, 4 групи з літер трьох сортів. Якщо припустити, як це зробив Гамов, що кожна група, що об’єднує трійки однакового складу, але з різним порядком букв всередині трійки, кодує одну амінокислоту, то тоді виходить магічне число груп триплетів — 20. Так виглядав вперше запропонований код спадковості. Він був виведений теоретично на підставі абстрактних міркувань, причому швидше математичних, ніж біологічних. І ця абстрактність тут же дала себе знати. Вже через дуже короткий час було показано, що такий код не вірний. Дві посилки з трьох, які висунув Гамов, не витримали дальшої перевірки. І все ж код Гамова зробив свою справу. Не важливо, що він опинився на дві третини невірним, йому можна пробачити все за те, що він був першим.

Висновок

Таким чином, генетика є наукою про спадковості та мінливості організмів. Вона визнана розкрити закони: по-перше — спадковості і мінливості при відтворенні живого за поколінням; по-друге — дії генетичних програм при індивідуальному розвитку особин; в-третіх — спадковості і мінливості у процесах еволюції; в-четверте — управління спадковістю та мінливістю організмів.

Короткий опис статті: будова днк Читати контрольну роботу online по темі ‘Будову ДНК І РНК’. Розділ: Біологія, 7, Загружено: 18.03.2012 скачати контрольну роботу

Джерело: Будова ДНК І РНК. Контрольна робота. Читать текст оnline —

Також ви можете прочитати