Ποιος ανακάλυψε τη διπλή έλικα του DNA; Ανακάλυψη της διπλής έλικας του DNA Ποιος ανακάλυψε τη διπλή έλικα

«Lessons Skin» - Θέμα: Βιολογία Συμμετέχοντες στο έργο: μαθητές της 8ης τάξης. Μηχανισμός και μέθοδοι σκλήρυνσης. Μάθετε να χρησιμοποιείτε διαφορετικές πηγές πληροφοριών. Το έργο έχει σχεδιαστεί για μαθητές της 8ης τάξης και υλοποιείται στα γνωστικά αντικείμενα της βιολογίας και των βιοεπιστημών. Δημιουργική ονομασία του έργου: Ρούχα για κάθε μέρα. Είναι πάντα χρήσιμο αυτό που είναι της μόδας;

"Garden dormouse" - Το ρύγχος είναι μυτερό. Τα αυτιά είναι σχετικά μεγάλα, χωρίς τούφες. Τρώει μικρά τρωκτικά, νεοσσούς και αυγά πουλιών. Η φωλιά είναι σφαιρική, βρίσκεται σε κοιλότητες ή κλαδιά δέντρων. Βρίσκεται σε φυλλοβόλα δάση και παλιούς κήπους σε όλη την περισσότερη Ευρώπη. Δραστηριοποιούνται το σούρουπο και τη νύχτα, τρέφονται με δέντρα, λιγότερο συχνά στο έδαφος. Το Garden dormouse είναι ένα είδος τρωκτικών της οικογένειας Dormouse.

«Πρωτεύοντα» - Υποτάξεις και οικογένειες Υγρομύτη (Στρεψίρρινη). Η ταξινόμηση των πρωτευόντων έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές. Τα παλαιότερα πρωτεύοντα, κατά πάσα πιθανότητα, εγκαταστάθηκαν από την Ασία. Ταξινόμηση. Καταγωγή και συγγενείς. Υποτάξεις και οικογένειες Ξηρομύτη. Πρακτική αξία. Γενικά χαρακτηριστικά.

«Θεωρίες για την προέλευση των ζωντανών» - Συμπληρωματική ερώτηση. Ιστορία των αναπαραστάσεων. Οι δικαστές δουλεύουν. Δομή μαθήματος. Σχέδιο μετάβασης της χημικής εξέλιξης. Υλη. Δημόσια συζήτηση. Η ιστορία των ιδεών για την προέλευση της ζωής. Στάδιο μαθήματος. Υποθέσεις για την προέλευση της ζωής. Κανονισμοί παιχνιδιού. Σύγχρονες υποθέσεις. Κανόνες δικαστικής δεοντολογίας. Νεφέλωμα. θεωρίες προέλευσης.

"Escape Biology" - Intercl. Καθιστικός Διαρκής Zool ... μανιτάρια Anat ... bact - procar. σχηματισμός στέμματος. Η επιστήμη. Νερό. Κύτταρα. Ust. Χλωροφύλλη. Plastids LEICO... Νεαρά-πράσινα. Εικόνα. Πυρήνας. Σεντόνι. Ι. Αναπαραγωγικό όργανο. Ένα λουλούδι είναι ένας τροποποιημένος βλαστός. το Bot μεγαλώνει… το eucar είναι ζωντανό. Νεφρό - πιστωτικό φύλλο. Θέση. Ευθεία Πιθαν. Κάλυμμα. Perist. ΚΩΝΣΤ. νερό ελάχ. αλάτι πρωτεΐνη λίπος υδατάνθρακας nucl. σε εσένα.

"Βασικές έννοιες της γενετικής" - Ποιοι είναι οι γονότυποι όλων των ατόμων; Να διατυπώσετε συμπεράσματα συμπληρώνοντας τις προτάσεις: Γενετική: η ιστορία της ανάπτυξης της επιστήμης. Ενοποίηση. Ο τόπος είναι η θέση ενός γονιδίου στα χρωμοσώματα. Γένεση - προέλευση) - η επιστήμη της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας των οργανισμών. Όταν σπουδάζω γενετική, θέλω να _____________. Εισάγετε τη λογική της επιστημονικής ανακάλυψης.

Ανακάλυψη της διπλής έλικας του DNA

Τα νουκλεϊκά οξέα ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά στον πυρήνα των ανθρώπινων κυττάρων από τον Ελβετό ερευνητή Friedrich Miescher το 1869. Στις αρχές του 20ου αιώνα, βιολόγοι και βιοχημικοί κατάφεραν να ανακαλύψουν τη δομή και τις βασικές ιδιότητες του κυττάρου. Διαπιστώθηκε ότι ένα από νουκλεϊκά οξέα, το DNA, είναι ένα εξαιρετικά μεγάλο μόριο που αποτελείται από δομικές μονάδες που ονομάζονται νουκλεοτίδια, καθένα από τα οποία περιέχει αζωτούχες βάσεις.

Οι Maurice Wilkins και Rosalynn Franklin, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Cambridge, πραγματοποίησαν ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ μορίων DNA και έδειξαν ότι πρόκειται για μια διπλή έλικα που μοιάζει με σπειροειδή σκάλα. Τα δεδομένα που έλαβαν οδήγησαν τον Αμερικανό βιοχημικό James Watson στην ιδέα της μελέτης της χημικής δομής των νουκλεϊκών οξέων. Η National Society for the Study of Infantile Paralysis παρείχε επιχορήγηση. Τον Οκτώβριο του 1951, στο εργαστήριο Cavendish του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, ο Watson ανέλαβε τη μελέτη της χωρικής δομής του DNA, μαζί με τον John C. Kendrew και τον Francis Crick, έναν φυσικό που ενδιαφερόταν για τη βιολογία και έγραφε εκείνη την εποχή. διδακτορική διατριβή.

Έλικας DNA

Οι Watson και Crick γνώριζαν ότι υπάρχουν δύο τύποι νουκλεϊκών οξέων - το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) και το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA), καθένα από τα οποία αποτελείται από έναν μονοσακχαρίτη της ομάδας πεντόζης, φωσφορικό και τέσσερις αζωτούχες βάσεις: αδενίνη, θυμίνη (στο RNA - ουρακίλη), γουανίνη και κυτοσίνη. Τους επόμενους οκτώ μήνες, οι Watson και Crick συνόψισαν τα αποτελέσματά τους με εκείνα που ήταν ήδη διαθέσιμα και τον Φεβρουάριο του 1953 έκαναν μια αναφορά για τη δομή του DNA. Ένα μήνα αργότερα, δημιούργησαν ένα τρισδιάστατο μοντέλο του μορίου DNA, φτιαγμένο από μπαλόνια, κομμάτια χαρτονιού και σύρμα.

Σύμφωνα με το μοντέλο Crick–Watson, το DNA είναι μια διπλή έλικα που αποτελείται από δύο κλώνους φωσφορικής δεοξυριβόζης που ενώνονται με ζεύγη βάσεων με τρόπο παρόμοιο με τα σκαλοπάτια μιας σκάλας. Μέσω του δεσμού υδρογόνου, η αδενίνη συνδέεται με τη θυμίνη και η γουανίνη με την κυτοσίνη. Με αυτό το μοντέλο, ήταν δυνατό να εντοπιστεί η αντιγραφή του ίδιου του μορίου DNA. Σύμφωνα με τους Watson και Crick, τα δύο μέρη του μορίου του DNA διαχωρίζονται μεταξύ τους στις θέσεις των δεσμών υδρογόνου, κάτι που μοιάζει πολύ με το άνοιγμα ενός φερμουάρ. Από κάθε μισό του παλιού μορίου, συντίθεται ένα νέο μόριο DNA. Η αλληλουχία βάσης λειτουργεί ως εκμαγείο, ή πρότυπο, για το σχηματισμό νέων μορίων DNA. Η ανακάλυψη της χημικής δομής του DNA έχει χαιρετιστεί σε όλο τον κόσμο ως μια από τις πιο εξαιρετικές βιολογικές ανακαλύψεις του αιώνα.

Το DNA παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο τόσο στη διατήρηση όσο και στην αναπαραγωγή της ζωής. Πρώτον, είναι η αποθήκευση κληρονομικών πληροφοριών, που περιέχονται στην αλληλουχία νουκλεοτιδίων μιας από τις αλυσίδες της. μικρότερη μονάδα γενετικές πληροφορίεςμετά το νουκλεοτίδιο είναι τρία διαδοχικά νουκλεοτίδια - μια τριάδα. Τα τρίδυμα που βρίσκονται το ένα μετά το άλλο, τα οποία καθορίζουν τη δομή μιας αλυσίδας, αντιπροσωπεύουν το λεγόμενο γονίδιο. Η δεύτερη λειτουργία του DNA είναι η μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών από γενιά σε γενιά. Το DNA εμπλέκεται ως πρότυπο στη διαδικασία μεταφοράς γενετικής πληροφορίας από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα στη θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης.

Οι Watson, Crick και Wilkins έλαβαν βραβείο Νόμπελστο Physiology or Medicine 1962 «για τις ανακαλύψεις τους στο πεδίο της μοριακής δομής των νουκλεϊκών οξέων και για τον προσδιορισμό του ρόλου τους στη μετάδοση πληροφοριών στη ζωντανή ύλη». Σε ομιλία στην παρουσίαση του A.V. Ο Engstrom του Ινστιτούτου Karolinska περιέγραψε το DNA ως «ένα πολυμερές που αποτελείται από διάφορους τύπους δομικών στοιχείων—μονοσακχαρίτη, φωσφορικό και αζωτούχο βάσεις… Ο μονοσακχαρίτης και το φωσφορικό είναι τα επαναλαμβανόμενα στοιχεία του γιγαντιαίου μορίου DNA και περιέχει επίσης τέσσερις τύπους αζωτούχων βάσεων. Η ανακάλυψη είναι η σειρά της χωρικής σύνδεσης αυτών των δομικών στοιχείων.

Τι άλλαξε αυτή η ανακάλυψη στη ζωή μας τα τελευταία 50+ χρόνια;

Το 1969, οι επιστήμονες συνέθεσαν για πρώτη φορά ένα τεχνητό ένζυμο, το 1971, ένα τεχνητό γονίδιο. Στα τέλη του 20ου αιώνα κατέστη δυνατή η δημιουργία εντελώς τεχνητών μικροοργανισμών. Έτσι, δημιουργήθηκαν τεχνητά βακτήρια σε εργαστήρια που παράγουν αμινοξέα ασυνήθιστα για αυτά, καθώς και βιώσιμους «συνθετικούς» ιούς. Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία πιο περίπλοκων τεχνητών οργανισμών - φυτών και ζώων.

Η μελέτη της δομής και της βιοχημείας του DNA οδήγησε στη δημιουργία μιας τεχνικής για την τροποποίηση του γονιδιώματος και την κλωνοποίηση. Το 1980 εκδόθηκε το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για πειράματα με γονίδια θηλαστικών και ένα χρόνο αργότερα δημιουργήθηκε ένα διαγονιδιακό ποντίκι με τεχνητά τροποποιημένο γονιδίωμα. Το 1996 γεννήθηκε το πρώτο κλωνοποιημένο θηλαστικό, η Dolly the Sheep, ακολουθούμενο από κλωνοποιημένα ποντίκια, αρουραίους, αγελάδες και μαϊμούδες.

Το 2002, ολοκληρώθηκε με επιτυχία το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος, κατά το οποίο δημιουργήθηκε ένας πλήρης γενετικός χάρτης ανθρώπινων κυττάρων. Και την ίδια χρονιά ξεκίνησαν οι προσπάθειες κλωνοποίησης ενός ατόμου, αν και μέχρι στιγμής καμία από αυτές δεν έχει ολοκληρωθεί (τουλάχιστον, δεν υπάρχουν επιστημονικά δεδομένα για επιτυχημένη ανθρώπινη κλωνοποίηση).

Πίσω στο 1978, δημιουργήθηκε η ινσουλίνη, σχεδόν πανομοιότυπη με την ανθρώπινη, και στη συνέχεια το γονίδιο της εισήχθη στο γονιδίωμα των βακτηρίων, το οποίο μετατράπηκε σε «εργοστάσιο ινσουλίνης». Το 1990 δοκιμάστηκε για πρώτη φορά μια μέθοδος γονιδιακής θεραπείας, η οποία έσωσε τη ζωή ενός τετράχρονου κοριτσιού που έπασχε από σοβαρή διαταραχή του ανοσοποιητικού. Η μελέτη των γενετικών μηχανισμών ανάπτυξης ποικίλων ασθενειών -από τον καρκίνο μέχρι την αρθρίτιδα- και η αναζήτηση μεθόδων διόρθωσης των γενετικών «λάθη» που τις προκαλούν βρίσκονται πλέον σε πλήρη εξέλιξη. Συνολικά, περισσότερα από 350 φάρμακα και εμβόλια χρησιμοποιούνται στην κλινική πράξη, η δημιουργία των οποίων χρησιμοποιεί γενετική μηχανική.

Η ανάλυση DNA έχει βρει ευρεία εφαρμογή ακόμη και στην εγκληματολογία. Χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια αγωγών για την αναγνώριση της πατρότητας (παρεμπιπτόντως, αυτή η μέθοδος έχει γίνει ένα πραγματικό δώρο για μουσικούς, πολιτικούς και ηθοποιούς που αναγκάστηκαν να αποδείξουν στο δικαστήριο την αθωότητά τους για τη γέννηση των παιδιών που τους αποδίδονται), καθώς και για την αναγνώριση ο εγκληματίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο ίδιος ο James Watson μίλησε για μια τέτοια δυνατότητα χρήσης DNA, προτείνοντας τη δημιουργία μιας βάσης δεδομένων που θα περιλαμβάνει προσωπικές δομές DNA όλων των κατοίκων του πλανήτη, η οποία θα επιτάχυνε τη διαδικασία αναγνώρισης εγκληματιών και των θυμάτων τους.

Χρησιμοποιώντας DNA, μπορείτε να «πιάσετε» όχι μόνο εγκληματίες, αλλά και, για παράδειγμα, ναρκωτικά ή βιολογικά όπλα. Αμερικανοί εγκληματολόγοι χρησιμοποιούν το σύστημα ελέγχου της δομής του DNA των φυτών ναρκωτικών για να δημιουργήσουν μια βάση δεδομένων με όλες τις ποικιλίες μαριχουάνας. Αυτή η βάση δεδομένων θα σας επιτρέψει να εντοπίσετε την πηγή σχεδόν οποιουδήποτε δείγματος φαρμάκου. Στο εγγύς μέλλον, θα χρησιμοποιηθούν στις Ηνωμένες Πολιτείες μέθοδοι με βάση το DNA για την ανίχνευση βιολογικών επιθέσεων - σχεδιάζεται η εγκατάσταση ειδικών αισθητήρων σε δημόσιους χώρους που θα «πιάνουν» αυτόματα επικίνδυνους μικροοργανισμούς από τον αέρα και θα δίνουν προειδοποιητικό σήμα.

Το 1982 πραγματοποιήθηκε η πρώτη επιτυχημένη τροποποίηση του γονιδιώματος του φυτού. Και πέντε χρόνια αργότερα, τα πρώτα γεωργικά φυτά με τροποποιημένο γονιδίωμα εμφανίστηκαν στα χωράφια (πρόκειται για ντομάτες ανθεκτικές σε ιογενείς ασθένειες).

Τώρα σχεδόν όλα τα τρόφιμα καλλιεργούνται με τη βοήθεια της γενετικής μηχανικής, ειδικά καλλιέργειες όπως η σόγια και το καλαμπόκι. Από το 1996, όταν ξεκίνησε η εμπορική χρήση γενετικά τροποποιημένων προϊόντων, η συνολική έκταση με τις καλλιέργειές τους αυξήθηκε 50 φορές. Η συνολική σπαρμένη έκταση με διαγονιδιακές καλλιέργειες στον κόσμο το 2005 ανήλθε σε 90 εκατομμύρια εκτάρια. Είναι αλήθεια ότι οι κυβερνήσεις πολλών χωρών έχουν απαγορεύσει την καλλιέργεια και την εισαγωγή τέτοιων προϊόντων, καθώς πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι μπορούν να αποτελέσουν κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία (αλλεργίες, βλάβες στην αναπαραγωγική λειτουργία κ.λπ.).

Η ικανότητα μελέτης της δομής του DNA έχει δώσει νέα ώθηση στην ιστορική έρευνα. Για παράδειγμα, ταυτοποιήθηκαν τα λείψανα του Νικολάου Β' και της οικογένειάς του και ορισμένα ιστορικά κουτσομπολιά επιβεβαιώθηκαν και διαψεύστηκαν (συγκεκριμένα, αποδείχθηκε ότι ένας από τους ιδρυτές των Ηνωμένων Πολιτειών, ο Τόμας Τζέφερσον, είχε νόθα παιδιά από μαύρο σκλάβο) .

Με τη βοήθεια της ανάλυσης DNA, ήταν δυνατό να εντοπιστεί η προέλευση τόσο των ανθρώπων όσο και ολόκληρων εθνών. Για παράδειγμα, έχει αποδειχθεί ότι τα γονίδια των Ιαπώνων είναι σχεδόν πανομοιότυπα με τα γονίδια μιας από τις φυλές της Κεντρικής Αμερικής. Και μόνο με 349 δολάρια, οι μαύροι Αμερικανοί μπορούν να μάθουν από ποια περιοχή της Αφρικής και ακόμη και από ποια φυλή κατάγονταν οι πρόγονοί τους, που έφεραν με σκλάβους πριν από πολλά χρόνια.

Τι θα μας δώσει το DNA στο άμεσο μέλλον; Προφανώς, αυτή θα είναι η κλωνοποίηση ενός ατόμου και των οργάνων του, που θα λύσει το πρόβλημα της έλλειψης καρδιών και πνευμόνων δότη για μεταμόσχευση. Θα εμφανιστούν νέα φάρμακα, χάρη στα οποία οι ανίατες γενετικές ασθένειες θα γίνουν παρελθόν ...

Από το βιβλίο των 100 μεγάλων γεωγραφικών ανακαλύψεων συγγραφέας Balandin Rudolf Konstantinovich

Μέρος 3 ΔΙΠΛΗ ΗΠΕΙΡΟΣ ΑΜΕΡΙΚΗ

Από το βιβλίο Big Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια(DV) συγγραφέας TSB

Από το βιβλίο Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (SI) του συγγραφέα TSB

Από το βιβλίο Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (SP) του συγγραφέα TSB

Από το βιβλίο 100 μεγάλα μυστήρια του ΧΧ αιώνα συγγραφέας Nepomniachtchi Nikolai Nikolaevich

Από το βιβλίο Jewish Business 3: Jews and Money συγγραφέας Λιουκίμσον Πετρ Εφίμοβιτς

Από το βιβλίο Γυναίκα. Εγχειρίδιο για άνδρες [Δεύτερη Έκδοση] συγγραφέας Novoselov Oleg Olegovich

Από το βιβλίο 100 μεγάλες διακοπές συγγραφέας Chekulaeva Elena Olegovna

Διπλό μέτρο ή αρχή της αμοιβαιότητας; Ο συγγραφέας οποιουδήποτε επιστημονικού, ψευδοεπιστημονικού ή απλώς δημοσιογραφικού δοκιμίου που μιλάει για Εβραίους τοκογλύφους, αναζητώντας μια εξήγηση για το μίσος που ένιωθαν οι κάτοικοι της Ευρώπης για αυτούς και συχνά νιώθουν και ο ίδιος,

Από βιβλίο Ιστορική περιγραφήρούχα και όπλα των ρωσικών στρατευμάτων. Τόμος 14 συγγραφέας Viskovatov Alexander Vasilievich

Από το βιβλίο του εικοστού αιώνα Εγκυκλοπαίδεια εφευρέσεων συγγραφέας Rylev Yury Iosifovich

Happy Double Five Festival Μία από τις πιο διασκεδαστικές διακοπές στο Βιετνάμ είναι το Double Five Festival, ή Doan Ngo. Γιορτάζεται τις πρώτες ημέρες του 5ου σεληνιακού μήνα. Η παράδοση του εορτασμού αυτής της ημέρας ανάγεται στα αρχαία χρόνια και συνδέεται, σύμφωνα με

Από το βιβλίο Γυναίκα. Εγχειρίδιο για άνδρες. συγγραφέας Novoselov Oleg Olegovich

Από το βιβλίο του συγγραφέα

7.3 Διπλό μέτρο Η επιθυμία της γυναίκας είναι νόμος και η επιθυμία ενός άνδρα είναι άρθρο του Ποινικού Κώδικα. Νομικό αστείο Σε κάθε κοινωνία και ανά πάσα στιγμή υπάρχει ένα διπλό σταθμό σε σχέση με τα φύλα, το οποίο ανατρέφεται από την παιδική ηλικία και στα δύο φύλα και στη συνέχεια γίνεται αντιληπτό ως

Τα νουκλεϊκά οξέα ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά στον πυρήνα των ανθρώπινων κυττάρων από τον Ελβετό ερευνητή Friedrich Miescher το 1869. Στις αρχές του 20ου αιώνα, βιολόγοι και βιοχημικοί κατάφεραν να ανακαλύψουν τη δομή και τις βασικές ιδιότητες του κυττάρου. Διαπιστώθηκε ότι ένα από τα νουκλεϊκά οξέα, το DNA, είναι ένα εξαιρετικά μεγάλο μόριο που αποτελείται από δομικές μονάδες που ονομάζονται νουκλεοτίδια, καθένα από τα οποία περιέχει αζωτούχες βάσεις.

Οι Maurice Wilkins και Rosalyn Franklin, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Cambridge, πραγματοποίησαν ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ μορίων DNA και έδειξαν ότι πρόκειται για μια διπλή έλικα που μοιάζει με σπειροειδή σκάλα. Τα δεδομένα που έλαβαν οδήγησαν τον Αμερικανό βιοχημικό James Watson στην ιδέα της μελέτης της χημικής δομής των νουκλεϊκών οξέων. Η National Society for the Study of Infantile Paralysis παρείχε επιχορήγηση. Τον Οκτώβριο του 1951, στο εργαστήριο Cavendish στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, ο Watson ξεκίνησε τη μελέτη της χωρικής δομής του DNA με τον John C. Kendrew και τον Francis Crick, έναν φυσικό που ενδιαφερόταν για τη βιολογία και έγραφε τη διδακτορική του διατριβή εκείνη την εποχή. .

Σύμφωνα με το μοντέλο Crick-Watson, το DNA είναι μια διπλή έλικα, που αποτελείται από δύο αλυσίδες φωσφορικής δεοξυριβόζης που συνδέονται με ζεύγη βάσεων, παρόμοια με τα σκαλοπάτια μιας σκάλας. Μέσω του δεσμού υδρογόνου, η αδενίνη συνδυάζεται με τη θυμίνη και η γουανίνη με την κυτοσίνη. Με αυτό το μοντέλο, ήταν δυνατό να εντοπιστεί η αντιγραφή του ίδιου του μορίου DNA. Σύμφωνα με τους Watson και Crick, τα δύο μέρη του μορίου του DNA διαχωρίζονται μεταξύ τους στις θέσεις των δεσμών υδρογόνου, κάτι που μοιάζει πολύ με το άνοιγμα ενός φερμουάρ. Από κάθε μισό του παλιού μορίου, συντίθεται ένα νέο μόριο DNA. Η αλληλουχία βάσης λειτουργεί ως εκμαγείο, ή πρότυπο, για το σχηματισμό νέων μορίων DNA. Η ανακάλυψη της χημικής δομής του DNA έχει χαιρετιστεί σε όλο τον κόσμο ως μια από τις πιο εξαιρετικές βιολογικές ανακαλύψεις του αιώνα.

Το DNA παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο τόσο στη διατήρηση όσο και στην αναπαραγωγή της ζωής. Πρώτον, είναι η αποθήκευση κληρονομικών πληροφοριών, που περιέχονται στην αλληλουχία νουκλεοτιδίων μιας από τις αλυσίδες της. Η μικρότερη μονάδα γενετικής πληροφορίας μετά από ένα νουκλεοτίδιο είναι τρία διαδοχικά νουκλεοτίδια - μια τριάδα. Τα τρίδυμα που βρίσκονται το ένα μετά το άλλο, τα οποία καθορίζουν τη δομή μιας αλυσίδας, αντιπροσωπεύουν το λεγόμενο γονίδιο. Η δεύτερη λειτουργία του DNA είναι η μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών από γενιά σε γενιά. Το DNA εμπλέκεται ως πρότυπο στη διαδικασία μεταφοράς γενετικής πληροφορίας από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα στη θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης.

Οι Watson, Crick και Wilkins έλαβαν το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1962 «για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τη μοριακή δομή των νουκλεϊκών οξέων και για τον προσδιορισμό του ρόλου τους στη μετάδοση πληροφοριών στη ζωντανή ύλη». Σε μια ομιλία παρουσίασης, ο A. V. Engstrom του Ινστιτούτου Karolinska περιέγραψε το DNA ως «ένα πολυμερές που αποτελείται από διάφορους τύπους δομικών στοιχείων—ένα μονοσακχαρίτη, ένα φωσφορικό και αζωτούχες βάσεις... Ο μονοσακχαρίτης και το φωσφορικό είναι τα επαναλαμβανόμενα στοιχεία του γιγαντιαίου μορίου DNA , επιπλέον, περιέχει τέσσερις τύπους αζωτούχων βάσεων. Η ανακάλυψη είναι η σειρά της χωρικής σύνδεσης αυτών των δομικών στοιχείων.

Τι άλλαξε αυτή η ανακάλυψη στη ζωή μας τα τελευταία 50+ χρόνια;?

Το 1969, οι επιστήμονες συνέθεσαν για πρώτη φορά ένα τεχνητό ένζυμο, το 1971 - ένα τεχνητό γονίδιο. Στα τέλη του 20ου αιώνα κατέστη δυνατή η δημιουργία εντελώς τεχνητών μικροοργανισμών. Έτσι, δημιουργήθηκαν τεχνητά βακτήρια σε εργαστήρια που παράγουν αμινοξέα ασυνήθιστα για αυτά, καθώς και βιώσιμους «συνθετικούς» ιούς. Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία πιο περίπλοκων τεχνητών οργανισμών - φυτών και ζώων.

Πίσω στο 1978, δημιουργήθηκε η ινσουλίνη, σχεδόν πανομοιότυπη με την ανθρώπινη, και στη συνέχεια το γονίδιο της εισήχθη στο γονιδίωμα των βακτηρίων, το οποίο μετατράπηκε σε «εργοστάσιο ινσουλίνης». Το 1990 δοκιμάστηκε για πρώτη φορά μια μέθοδος γονιδιακής θεραπείας, η οποία έσωσε τη ζωή ενός τετράχρονου κοριτσιού που έπασχε από σοβαρή διαταραχή του ανοσοποιητικού. Τώρα η μελέτη των γενετικών μηχανισμών ανάπτυξης ποικίλων ασθενειών -από τον καρκίνο μέχρι την αρθρίτιδα- και η αναζήτηση μεθόδων για τη διόρθωση των γενετικών «λάθη» που τις προκαλούν, βρίσκονται σε πλήρη εξέλιξη. Συνολικά, περισσότερα από 350 φάρμακα και εμβόλια χρησιμοποιούνται στην κλινική πράξη, η δημιουργία των οποίων χρησιμοποιεί γενετική μηχανική.

Η ανάλυση DNA έχει βρει ευρεία εφαρμογή ακόμη και στην εγκληματολογία. Χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια αγωγών για την αναγνώριση της πατρότητας (παρεμπιπτόντως, αυτή η μέθοδος έχει γίνει ένα πραγματικό δώρο για μουσικούς, πολιτικούς και ηθοποιούς που αναγκάστηκαν να αποδείξουν στο δικαστήριο ότι δεν συμμετείχαν στη γέννηση παιδιών που τους αποδίδονται), επίσης ως προς τον εντοπισμό του εγκληματία. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο ίδιος ο James Watson μίλησε για μια τέτοια δυνατότητα χρήσης DNA, ο οποίος πρότεινε τη δημιουργία μιας βάσης δεδομένων που θα περιλαμβάνει προσωπικές δομές DNA όλων των κατοίκων του πλανήτη, η οποία θα επιτάχυνε τη διαδικασία αναγνώρισης εγκληματιών και των θυμάτων τους.

Χρησιμοποιώντας DNA, μπορείτε να «πιάσετε» όχι μόνο εγκληματίες, αλλά και, για παράδειγμα, ναρκωτικά ή βιολογικά όπλα. Αμερικανοί εγκληματολόγοι χρησιμοποιούν το σύστημα ελέγχου της δομής του DNA των φυτών ναρκωτικών για να δημιουργήσουν μια βάση δεδομένων με όλες τις ποικιλίες μαριχουάνας. Αυτή η βάση δεδομένων θα σας επιτρέψει να εντοπίσετε την πηγή σχεδόν οποιουδήποτε δείγματος φαρμάκου. Στο εγγύς μέλλον, στις Ηνωμένες Πολιτείες θα χρησιμοποιηθούν μέθοδοι ανίχνευσης βιολογικών επιθέσεων με βάση το DNA - σχεδιάζεται η εγκατάσταση ειδικών αισθητήρων σε δημόσιους χώρους που θα «πιάνουν» αυτόματα επικίνδυνους μικροοργανισμούς από τον αέρα και θα δίνουν προειδοποιητικό σήμα.

Τι θα μας δώσει το DNA στο άμεσο μέλλον;?

Προφανώς, αυτή θα είναι η κλωνοποίηση ενός ατόμου και των οργάνων του, που θα λύσει το πρόβλημα της έλλειψης καρδιών και πνευμόνων δότη για μεταμόσχευση. Θα υπάρξουν νέα φάρμακα που θα κάνουν τις ανίατες γενετικές ασθένειες παρελθόν...

Ο James Dewey Watson είναι Αμερικανός ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ, γενετιστής και ζωολόγος? Είναι περισσότερο γνωστός για τη συμμετοχή του στην ανακάλυψη της δομής του DNA το 1953. Νικητής του Βραβείου Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής.

Αφού αποφοίτησε επιτυχώς από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο και το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα, ο Γουάτσον πέρασε λίγο χρόνο κάνοντας έρευνα στη χημεία με τον βιοχημικό Herman Kalckar στην Κοπεγχάγη. Αργότερα μετακόμισε στο εργαστήριο Cavendish στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, όπου συνάντησε για πρώτη φορά τον μελλοντικό συνάδελφό του και σύντροφο Francis Crick.

Ο Watson και ο Crick σκέφτηκαν την ιδέα της διπλής έλικας DNA στα μέσα Μαρτίου 1953, ενώ μελετούσαν πειραματικά δεδομένα που συλλέχθηκαν από τη Rosalind Franklin και τον Maurice Wilkins. Η ανακάλυψη ανακοινώθηκε από τον Sir Lawrence Bragg, διευθυντή του εργαστηρίου Cavendish. Αυτό συνέβη σε ένα βελγικό επιστημονικό συνέδριο στις 8 Απριλίου 1953. Μια σημαντική δήλωση, ωστόσο, ο Τύπος στην πραγματικότητα δεν παρατήρησε. Στις 25 Απριλίου 1953, ένα άρθρο σχετικά με την ανακάλυψη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature. Άλλοι βιολόγοι και ολόκληρη γραμμή Νομπελίστεςγρήγορα εκτίμησε όλη τη μνημειακότητα της ανακάλυψης. μερικοί το αποκάλεσαν ακόμη και το μεγαλύτερο επιστημονική ανακάλυψη 20ος αιώνας.

Το 1962, οι Watson, Crick και Wilkins έλαβαν το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για την ανακάλυψή τους. Η τέταρτη συμμετέχουσα στο έργο, η Rosalind Franklin, πέθανε το 1958 και, ως αποτέλεσμα, δεν μπορούσε πλέον να διεκδικήσει το βραβείο. Ο Watson τιμήθηκε επίσης με ένα μνημείο στο Αμερικανικό Μουσείοφυσική ιστορία στη Νέα Υόρκη? αφού τέτοια μνημεία στήνονται μόνο προς τιμήν των Αμερικανών επιστημόνων, ο Κρικ και ο Γουίλκινς έμειναν χωρίς μνημεία.

Ο Watson θεωρείται μέχρι σήμερα ένας από τους μεγαλύτερους επιστήμονες στην ιστορία. Ωστόσο, ως άτομο, πολλοί τον αντιπαθούσαν ανοιχτά. Ο Τζέιμς Γουάτσον έχει αποτελέσει αντικείμενο αρκετά υψηλού προφίλ σκανδάλων αρκετές φορές. ένα από αυτά είχε άμεση σχέση με τη δουλειά του - το γεγονός είναι ότι κατά τη διάρκεια της εργασίας στο μοντέλο DNA, ο Watson και ο Crick χρησιμοποίησαν τα δεδομένα που έλαβε η Rosalind Franklin, χωρίς την άδειά της. Με τον σύντροφο του Franklin, Wilkins, οι επιστήμονες εργάστηκαν αρκετά ενεργά. Η ίδια η Ρόζαλιντ, πιθανότατα, δεν θα μπορούσε να γνωρίζει μέχρι το τέλος της ζωής της πόσο σημαντικό ρόλο έπαιξαν τα πειράματά της στην κατανόηση της δομής του DNA.

Από το 1956 έως το 1976, ο Watson εργάστηκε στο Τμήμα Βιολογίας του Χάρβαρντ. Την περίοδο αυτή ενδιαφέρθηκε κυρίως για τη μοριακή βιολογία.

Το 1968, ο Watson έλαβε θέση διευθυντή στο εργαστήριο Cold Spring Harbor στο Long Island της Νέας Υόρκης (Long Island, Νέα Υόρκη). με τις προσπάθειές του στο εργαστήριο, το επίπεδο ποιότητας έχει ανέβει σημαντικά ερευνητικό έργοκαι η χρηματοδότηση έχει βελτιωθεί σημαντικά. Ο ίδιος ο Watson κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ασχολήθηκε κυρίως με την έρευνα για τον καρκίνο. Στην πορεία, έκανε το εργαστήριο να του υποβληθεί σε ένα από τα καλύτερα κέντρα μοριακής βιολογίας στον κόσμο.

Το 1994, ο Watson έγινε πρόεδρος του ερευνητικού κέντρου, το 2004 - πρύτανης. το 2007, άφησε τη θέση του μετά από μάλλον αντιδημοφιλείς δηλώσεις σχετικά με την ύπαρξη σύνδεσης μεταξύ του επιπέδου νοημοσύνης και της καταγωγής.