ГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ ДНК – хранение наследственной информации
но Сейтхожаеву нужна История поиска генетической роли ДНК
Открыты нуклеиновые кислоты швейцарским биохимиком Ф. Мишером в 1869 году в ядрах клеток гноя (лейкоцитов) и сперматозоидов. В 1891 году немецкий биохимик А. Кессель показал, что нуклеиновые кислоты состоят из остатков сахара, фосфорной кислоты и четырех азотистых оснований, являющихся производными пурина и пиримидина. Он же впервые доказал существование двух типов нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. Затем в 1908 – 1909 годах Ф. Левеномбыло дано описание строения нуклеозидов и нуклеотидов, а в 1952 году английскими исследователями под руководством А. Тодда – фосфодиэфирной связи. В 20-е годы Фельген обнаружил ДНК в хромосомах, а РНК были обнаружены в ядре и цитоплазме. В 1950 году Э. Чаргафф с сотрудниками из колумбийского университета установили различия в нуклеотидном составе ДНК у разных видов.
1928 год. Английский микробиолог Фредерик Гриффит работал с двумя штаммами микроорганизмов и сделал вывод, что от убитых нагреванием вирулентных форм и бесклеточных экстрактов к живым бескапсульным формам передается какой-то фактор
Однако объяснить природу трансформирующего фактора Ф. Гриффит не смог. Это сделали американские ученые О. Эйвери, Дж. Мак – Леод, М. Мак – Карти в 1944 году. Они показали, что очищенные экстракты ДНК пневмококков могут вызвать трансформацию бактерий
В 1953 году американским биохимиком и генетиком Дж. Уотсоном и английским физиком Ф. Криком была предложена модель двойной спирали ДНК. Эта дата официально считается днем рождения новой отрасли биологической науки – молекулярной биологии.
О генетической функции ДНК говорят следующие факты:
1. Локализация ДНК почти исключительно в хромосомах.
2.Постоянство числа хромосом в клетках одного вид равное 2n.
3.Постоянство количества ДНК в клетках одного вида равное 2С или 4С, в зависимости от стадии клеточного цикла.
4. Уменьшенное вдвое количество ДНК в ядрах половых клеток
5.Влияние мутагенов на химическую структуру ДНК.
6. Явление генетической рекомбинации у бактерий при их конъюгации.
7. Явление трансдукции – перенос генетического материала от одного штамма бактерий в другой с помощью ДНК фага.
8. Инфицирующая функция изолированной нуклеиновой кислоты вирусов.
СТРОЕНИЕ ДНК.
биополимер, в виде двойной спирали, мономером которого служит нуклеотид
Каждый нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, присоединённого по 5'-положению к сахару дезоксирибозе, к которому также через гликозидную связь (C—N) по 1'-положению присоединено одно из четырёх азотистых оснований.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ПОЛУКОНСЕРВАТИВНОГО МЕХАНИЗМА РЕПЛИКАЦИИ ДНК
было предложено несколько возможных механизмов её репликации. Первую гипотезу полуконсервативной репликации ДНК предложили сами Уотсон и Крик. (всего 3: консервативный, полуконсервативный и дисперсный)
Эксперимент Мезельсона-Сталя
Для определения способа репликации ДНК необходимо четко различать материнские и дочерние молекулы. Мезелсон и Сталь выращивали бактерии кишечной палочки (Escherichia coli) на среде, содержащей в качестве источника азота его тяжелый изотоп – 15N. После этого бактерии быстро переносили на среду, содержащую более легкий изотоп азота 14N. Благодаря тому, что клетки E. coli культивировались на двух различных средах, в состав молекул их ДНК входили оба изотопа азота: 14N и 15N. Отличить такие молекулы друг от друга можно было по плотности, поскольку масса нуклеотидов молекулы ДНК, содержащих 15N больше, по сравнению с обычной молекулой.
Определяя плотность ДНК в каждой из проб, Мезелсон и Сталь обнаружили, что спустя одно поколение после переноса культуры E. coli со среды с 15N на среду с 14N плотность ДНК была промежуточной между 15N-ДНК и 14N-ДНК. Спустя два поколения половина бактериальных клеток содержала ДНК с легким изотопом азота (14N), а другая половина – такую же, как и в предыдущем поколении, ДНК промежуточной плотности. Через три поколения на среде с 14N в ¾ клеток содержалась легкая ДНК, а ¼ часть клеток сохраняла ДНК промежуточной плотности. Т. о., соотношение между числом генераций и распределением плотности ДНК точно соответствовало полуконсервативному типу репликации.
