|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
NAJWAŻNIEJSZE ODKRYCIA NAUKOWE
DNA. Historia i istota odkryć naukowych
Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe Genetyka jako nauka powstała w 1866 roku, kiedy Grzegorz Mendel sformułował stanowisko, że „elementy”, zwane później genami, decydują o dziedziczeniu właściwości fizycznych. Trzy lata później szwajcarski biochemik Friedrich Miescher odkrył kwas nukleinowy i wykazał, że jest on zawarty w jądrze komórkowym. U progu nowego stulecia naukowcy odkryli, że geny znajdują się w chromosomach, elementach strukturalnych jądra komórkowego. W pierwszej połowie XX wieku biochemicy określili chemiczną naturę kwasów nukleinowych, a w latach czterdziestych naukowcy odkryli, że geny są tworzone przez jeden z tych kwasów, DNA. Udowodniono, że geny lub DNA kierują biosyntezą (lub tworzeniem) białek komórkowych zwanych enzymami, a tym samym kontrolują procesy biochemiczne w komórce. Do 1944 roku amerykański biolog Oswald Avery, pracując w Instytucie Badań Medycznych Rockefellera, dostarczył dowodów na to, że geny składają się z DNA. Hipotezę tę potwierdzili w 1952 roku Alfred Hershey i Martha Chase. Chociaż było jasne, że DNA kontroluje podstawowe procesy biochemiczne zachodzące w komórce, nie była znana ani struktura, ani funkcja cząsteczki. Wiosną 1951 roku podczas sympozjum w Neapolu, Watson spotkał Maurice'a G.F. Wilkins, angielski odkrywca. Wilkins i Rosalynn Franklin, jego koledzy z King's College, Cambridge University, przeprowadzili dyfrakcyjną analizę rentgenowską cząsteczek DNA i wykazali, że są one podwójną helisą, przypominającą spiralne schody. Uzyskane przez nich dane naprowadziły Watsona na pomysł zbadania budowy chemicznej kwasów nukleinowych. Stypendium przyznało Narodowe Towarzystwo Badań nad Paraliżem Dziecięcym. W październiku 1951 roku naukowiec udał się do Cavendish Laboratory Uniwersytetu Cambridge, aby wspólnie z Johnem C. Kendrewem zbadać przestrzenną strukturę białek. Tam się spotkał Francis Crick, fizyk, który interesował się biologią i pisał wówczas rozprawę doktorską. Następnie nawiązali bliskie twórcze kontakty. Począwszy od 1952 roku, w oparciu o wczesne prace Chargaffa, Wilkinsa i Franklina, Crick i Watson podjęli próbę określenia chemicznej struktury DNA. Francis Harry Compton Creek urodził się 8 czerwca 1916 roku w Northampton, jako starszy z dwóch synów zamożnego producenta obuwia Harry'ego Compton Creek i Anny Elizabeth (Wilkins) Creek. Po spędzeniu dzieciństwa w Northampton uczęszczał do liceum. Podczas kryzysu gospodarczego, który nastąpił po I wojnie światowej, interesy handlowe rodziny popadły w ruinę, a rodzice Francisa przenieśli się do Londynu. Jako uczeń Mill Hill School Crick wykazywał duże zainteresowanie fizyką, chemią i matematyką. W 1934 wstąpił do University College London, aby studiować fizykę, a trzy lata później ukończył studia z tytułem Bachelor of Science. Kończąc edukację na University College, młody naukowiec rozważał lepkość wody w wysokich temperaturach; prace te przerwał w 1939 roku wybuch II wojny światowej. W latach wojny Creek był zaangażowany w tworzenie min w laboratorium badawczym Ministerstwa Marynarki Wojennej Wielkiej Brytanii. Przez dwa lata po zakończeniu wojny kontynuował pracę w tej służbie i wtedy przeczytał słynną książkę Erwin Schrödinger „Czym jest życie? Fizyczne aspekty żywej komórki”, opublikowane w 1944 r. W książce Schrödinger zadaje pytanie. „Jak można wytłumaczyć zdarzenia przestrzenno-czasowe zachodzące w żywym organizmie z punktu widzenia fizyki i chemii?” Idee przedstawione w książce wpłynęły na Cricka tak bardzo, że zamierzając studiować fizykę cząstek elementarnych, przerzucił się na biologię. Przy wsparciu Archibalda W. Willa Crick otrzymał stypendium Medical Research Council i rozpoczął pracę w Strangeway Laboratory w Cambridge w 1947 roku. Tu studiował biologię, chemię organiczną i techniki dyfrakcji rentgenowskiej stosowane do określania struktury przestrzennej cząsteczek. Jego wiedza biologiczna znacznie się poszerzyła po przeprowadzce w 1949 roku do Cavendish Laboratory w Cambridge - jednego ze światowych ośrodków biologii molekularnej. Pod kierunkiem Maxa Perutza Crick badał strukturę molekularną białek, w związku z czym zainteresował się kodem genetycznym sekwencji aminokwasów w cząsteczkach białek. Około 20 niezbędnych aminokwasów służy jako jednostki monomeryczne, z których zbudowane są wszystkie białka. Badając to, co zdefiniował jako „granicę między żywym a nieożywionym”, Crick próbował znaleźć chemiczne podłoże genetyki, które, jak sugerował, można by określić w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA). W 1951 roku dwudziestotrzyletni amerykański biolog James D. Watson zaprosił Cricka do pracy w Cavendish Laboratory. James Devay Watson urodził się 6 kwietnia 1928 roku w Chicago, Illinois, jako syn biznesmena Jamesa D. Watsona i Jeana (Mitchella) Watsona, i był ich jedynym dzieckiem. W Chicago otrzymał wykształcenie podstawowe i średnie. Wkrótce okazało się, że James jest niezwykle uzdolnionym dzieckiem i został zaproszony do radia, aby wziąć udział w programie Quiz for Kids.Po zaledwie dwóch latach w liceum Watson otrzymał stypendium w 1943 roku na naukę w eksperymentalnym czteroletnim college'u. na Uniwersytecie w Chicago, gdzie wykazywał zainteresowanie studiami ornitologicznymi. Po zdobyciu tytułu Bachelor of Science na Uniwersytecie w Chicago w 1947 kontynuował naukę na Indiana University Bloomington. W tym czasie Watson zainteresował się genetyką i rozpoczął treningi w Indianie pod kierunkiem specjalisty w tej dziedzinie Hermana J. Mellera i bakteriologa Salvadora Lurii. Watson napisał rozprawę na temat wpływu promieni rentgenowskich na rozmnażanie się bakteriofagów (wirusów infekujących bakterie) i uzyskał stopień doktora w 1950 r. Grant z National Research Society pozwolił mu na kontynuowanie badań nad bakteriofagami na Uniwersytecie Kopenhaskim w Danii, gdzie badał właściwości biochemiczne bakteriofagowego DNA, jednak, jak później wspominał, eksperymenty z bakteriofagami zaczęły go obciążać, chciał dowiedzieć się więcej o prawdziwej strukturze cząsteczek DNA, o czym był tak entuzjastyczny, jak powiedzieli genetycy. Crick i Watson wiedzieli, że istnieją dwa rodzaje kwasów nukleinowych - DNA i kwas rybonukleinowy (RNA), z których każdy składa się z monosacharydu z grupy pentozowej, fosforanu i czterech zasad azotowych: adeniny, tyminy (w RNA - uracylu), guaniny i cytozyna. W ciągu następnych ośmiu miesięcy Watson i Crick podsumowali swoje wyniki z tymi już dostępnymi, sporządzając raport na temat struktury DNA w lutym 1953 roku. Miesiąc później stworzyli trójwymiarowy model cząsteczki DNA, złożony z kulek, kawałków z tektury i drutu. Zgodnie z modelem Cricka-Watsona DNA jest podwójną helisą, składającą się z dwóch łańcuchów fosforanu dezoksyrybozy połączonych parami zasad, podobnie jak szczeble drabiny. Poprzez wiązania wodorowe adenina łączy się z tyminą, a guanina z cytozyną. Dzięki temu modelowi możliwe było prześledzenie replikacji samej cząsteczki DNA. Model umożliwił innym badaczom wyraźną wizualizację replikacji DNA. Dwa łańcuchy cząsteczki są rozdzielone wiązaniami wodorowymi, jak otwieranie zamka, po czym na każdej połowie starej cząsteczki DNA jest syntetyzowany nowy. Sekwencja zasad działa jako szablon lub plan dla nowej cząsteczki. W 1953 Crick i Watson ukończyli model DNA. To pozwoliło im podzielić się Nagrodą Nobla z 1962 roku z fizjologii lub medycyny z Wilkinsem dziewięć lat później „za odkrycia dotyczące struktury molekularnej kwasów nukleinowych i ich znaczenia dla przekazywania informacji w żywych układach”. AV Engström z Karolinska Institute powiedział podczas ceremonii wręczenia nagród: „Odkrycie przestrzennej struktury molekularnej… DNA jest niezwykle ważne, ponieważ nakreśla możliwości bardzo szczegółowego zrozumienia ogólnych i indywidualnych cech wszystkich żywych istot”. Engström zauważył, że „odszyfrowanie struktury podwójnej helisy kwasu dezoksyrybonukleinowego ze specyficznym parowaniem zasad azotowych otwiera fantastyczne możliwości odkrycia szczegółów kontroli i przekazywania informacji genetycznej”. Po opublikowaniu opisu modelu w angielskim magazynie „Nature” w kwietniu 1953 roku tandem Cricka i Watsona rozpadł się. W 1965 roku Watson napisał książkę „Biologia molekularna genu”, która stała się jednym z najbardziej znanych i popularnych podręczników biologii molekularnej. Jeśli chodzi o Cricka, doktoryzował się w Cambridge w 1953 r. na podstawie rozprawy na temat dyfrakcyjnej analizy rentgenowskiej struktury białek. Przez następny rok studiował strukturę białek w Brooklyn Polytechnic Institute w Nowym Jorku i wykładał na różnych amerykańskich uniwersytetach. Po powrocie do Cambridge w 1954 kontynuował badania w Cavendish Laboratory, koncentrując się na rozszyfrowaniu kodu genetycznego. Początkowo teoretyk, Crick rozpoczął badanie mutacji genetycznych w bakteriofagach (wirusach infekujących komórki bakteryjne) z Sydney Brennerem. Do 1961 odkryto trzy typy RNA: posłańca, rybosom i transport. Crick i jego koledzy zaproponowali sposób odczytywania kodu genetycznego. Zgodnie z teorią Cricka informacyjne RNA otrzymuje informację genetyczną z DNA w jądrze komórkowym i przenosi ją do rybosomów (miejsc syntezy białek) w cytoplazmie komórki. Transfer RNA przenosi aminokwasy do rybosomów. Informacyjne i rybosomalne RNA, oddziałując ze sobą, zapewniają kombinację aminokwasów, tworzącą cząsteczki białka we właściwej kolejności. Kod genetyczny składa się z trójek zasad azotowych DNA i RNA dla każdego z 20 aminokwasów. Geny składają się z wielu podstawowych trojaczków, które Crick nazwał kodonami. Czterdzieści lat pozostało do odszyfrowania ludzkiego genomu ... Autor: Samin D.K.
▪ Klasyfikacja cząstek elementarnych
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Rozwój pamięci nieulotnej CeRAM ▪ Sterowanie elektroniką użytkową ze smartfona ▪ Nanoobudowa dla bakterii kochających słońce
▪ Sekcja telewizyjna serwisu. Wybór artykułów ▪ Artykuł z psychoanalizy Freuda. Historia i istota odkryć naukowych ▪ artykuł mierzący czas. Opis pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony