Cine a descoperit dubla helix ADN? Descoperirea dublului helix ADN Cine a descoperit dublu helix

„Lecții Skin” - Subiect: Biologie Participanți la proiect: elevi de clasa a VIII-a. Mecanism și metode de întărire. Învață să folosești diferite surse de informații. Proiectul este conceput pentru elevii de clasa a VIII-a și este implementat în disciplinele de biologie și științe ale vieții. Denumirea creativă a proiectului: Haine pentru fiecare zi. Este întotdeauna util ceea ce este la modă?

„Gărin de grădină” - Botul este ascuțit. Urechile sunt relativ mari, fără smocuri. Mănâncă rozătoare mici, pui și ouă de păsări. Cuibul este sferic, situat în goluri sau ramuri de copac. Se găsește în pădurile de foioase și grădinile vechi din cea mai mare parte a Europei. Sunt activi la amurg și noaptea, hrănindu-se cu copaci, mai rar pe sol. Cătinul de grădină este o specie de rozătoare din familia Cătinului.

„Primate” - Subordinii și familii Wet-nosed (Strepsirrhini). Clasificarea primatelor a suferit modificări semnificative. Cele mai vechi primate, după toate probabilitățile, s-au stabilit din Asia. Clasificare. Originea și rudele apropiate. Subordinii și familii Nasul uscat. Valoare practică. Caracteristici generale.

„Teoriile originii celor vii” – Întrebare suplimentară. Istoria reprezentărilor. Judecătorii lucrează. Structura lecției. Schema tranziției evoluției chimice. materie. Dezbate. Istoria ideilor despre originea vieții. Etapa lecției. Ipoteze pentru originea vieții. Regulamentul jocului. Ipoteze moderne. Reguli de etică judiciară. Nebuloasă. teoriile originii.

„Escape Biology” - Intercl. Sedentar Durabil Zool ... ciuperci Anat ... bact - procar. formarea coroanei. Știința. Apă. Celulele. Ust. Clorofilă. Plastide LEICO... Tinere-verde. Imagine. Miez. Foaie. I. Organul reproducător. O floare este un lăstar modificat. Bot-ul crește... eucar-ul este viu. Rinichi - fișă de credit. post. Drept Prob. Acoperi. Perist. CONST. apa min. sare proteine grăsimi carbohidrați nucleu. pentru tine.

„Conceptele de bază ale geneticii” - Care sunt genotipurile tuturor indivizilor? Formulați concluzii prin completarea propozițiilor: Genetica: istoria dezvoltării științei. Consolidare. Locusul este locația unei gene pe cromozomi. Geneza - origine) - știința eredității și variabilității organismelor. Când studiez genetica, vreau să _____________. Introduceți logica descoperirii științifice.

Descoperirea dublei helix ADN

Acizii nucleici au fost descoperiți pentru prima dată în nucleul celulelor umane de către cercetătorul elvețian Friedrich Miescher în 1869. La începutul secolului al XX-lea, biologii și biochimiții au reușit să elucideze structura și proprietățile de bază ale celulei. S-a constatat că unul dintre acizi nucleici, ADN, este o moleculă extrem de mare alcătuită din unități structurale numite nucleotide, fiecare dintre acestea conținând baze azotate.

Maurice Wilkins și Rosalynn Franklin, oameni de știință de la Universitatea din Cambridge, au efectuat o analiză de difracție de raze X a moleculelor de ADN și au arătat că acestea sunt o dublă spirală asemănătoare cu o scară în spirală. Datele pe care le-au obținut l-au condus pe biochimistul american James Watson la ideea de a studia structura chimică a acizilor nucleici. Societatea Națională pentru Studiul Paraliziei Infantile a oferit un grant. În octombrie 1951, la Laboratorul Cavendish de la Universitatea din Cambridge, Watson s-a apucat de studiul structurii spațiale a ADN-ului, împreună cu John C. Kendrew și Francis Crick, un fizician care era interesat de biologie și scria la acea vreme disertatie doctorala.

Helix ADN

Watson și Crick știau că există două tipuri de acizi nucleici - acid dezoxiribonucleic (ADN) și acid ribonucleic (ARN), fiecare dintre care constă dintr-o monozaharidă din grupa pentozei, fosfat și patru baze azotate: adenină, timină (în ARN - uracil), guanina si citozina. În următoarele opt luni, Watson și Crick și-au rezumat rezultatele cu cele deja disponibile și în februarie 1953 au făcut un raport asupra structurii ADN-ului. O lună mai târziu, au creat un model tridimensional al moleculei de ADN, realizat din baloane, bucăți de carton și sârmă.

Conform modelului Crick-Watson, ADN-ul este o dublă spirală constând din două fire de deoxiriboză fosfat conectate prin perechi de baze într-un mod similar cu treptele unei scări. Prin legături de hidrogen, adenina se leagă de timină, iar guanina se leagă de citozină. Cu acest model, a fost posibil să se urmărească replicarea moleculei de ADN în sine. Potrivit lui Watson și Crick, cele două părți ale moleculei de ADN sunt separate una de cealaltă în locurile legăturilor de hidrogen, ceea ce este foarte asemănător cu desfacerea fermoarului. Din fiecare jumătate a moleculei vechi se sintetizează o nouă moleculă de ADN. Secvența de baze funcționează ca un șablon, sau șablon, pentru formarea de noi molecule de ADN. Descoperirea structurii chimice a ADN-ului a fost salutată în întreaga lume drept una dintre cele mai remarcabile descoperiri biologice ale secolului.

ADN-ul joacă un rol extrem de important atât în întreținerea, cât și în reproducerea vieții. În primul rând, este stocarea informațiilor ereditare, care este conținută în secvența de nucleotide a unuia dintre lanțurile sale. cea mai mică unitate informația genetică după nucleotide sunt trei nucleotide consecutive - un triplet. Tripleții localizați unul după altul, care determină structura unui lanț, reprezintă așa-numita genă. A doua funcție a ADN-ului este transmiterea informațiilor ereditare din generație în generație. ADN-ul este implicat ca șablon în procesul de transfer al informațiilor genetice de la nucleu la citoplasmă la locul sintezei proteinelor.

Watson, Crick și Wilkins au primit Premiul Nobelîn Physiology or Medicine 1962 „pentru descoperirile lor în domeniul structurii moleculare a acizilor nucleici și pentru determinarea rolului lor în transmiterea informațiilor în materia vie”. Într-un discurs la prezentarea lui A.V. Engström de la Institutul Karolinska a descris ADN-ul ca „un polimer compus din mai multe tipuri de blocuri de construcție — monozaharide, fosfat și baze azotate... Monozaharidele și fosfatul sunt elementele care se repetă ale moleculei gigantice de ADN și conține, de asemenea, patru tipuri de baze azotate. Descoperirea este ordinea conexiunii spațiale a acestor blocuri de construcție.

Ce s-a schimbat această descoperire în viața noastră în ultimii 50 de ani?

În 1969, oamenii de știință au sintetizat pentru prima dată o enzimă artificială, în 1971, o genă artificială. La sfârșitul secolului al XX-lea, a devenit posibilă crearea de microorganisme complet artificiale. Așadar, bacteriile artificiale au fost create în laboratoare care produc aminoacizi neobișnuiți pentru ei, precum și viruși „sintetici” viabile. Se lucrează pentru a crea organisme artificiale mai complexe - plante și animale.

Studiul structurii și biochimiei ADN-ului a condus la crearea unei tehnici de modificare a genomului și de clonare. În 1980, a fost eliberat primul brevet pentru experimente cu gene de mamifere, iar un an mai târziu, a fost creat un șoarece transgenic cu un genom modificat artificial. În 1996, s-a născut primul mamifer clonat, Oaia Dolly, urmat de șoareci, șobolani, vaci și maimuțe clonați.

În 2002, Proiectul Genomului Uman a fost finalizat cu succes, în timpul căruia a fost creată o hartă genetică completă a celulelor umane. Și în același an, au început încercările de a clona o persoană, deși până acum niciuna dintre ele nu a fost finalizată (cel puțin, nu există date științifice despre clonarea umană de succes).

În 1978, a fost creată insulina, aproape complet identică cu cea umană, iar apoi gena sa a fost introdusă în genomul bacteriilor, care s-a transformat într-o „fabrică de insulină”. În 1990, a fost testată pentru prima dată o metodă de terapie genică, care a salvat viața unei fetițe de patru ani care suferea de o tulburare imună gravă. Studiul mecanismelor genetice ale dezvoltării unei varietăți de boli – de la cancer la artrită – și căutarea metodelor de corectare a „greșelilor” genetice care le provoacă sunt acum în plină desfășurare. În total, în practica clinică sunt utilizate peste 350 de medicamente și vaccinuri, a căror creare utilizează inginerie genetică.

Analiza ADN-ului a găsit o aplicație largă chiar și în criminalistică. Este folosit în timpul proceselor pentru recunoașterea paternității (apropo, această metodă a devenit un adevărat cadou pentru muzicieni, politicieni și actori care au fost nevoiți să-și dovedească în instanță nevinovăția la nașterea copiilor atribuiți lor), precum și pentru a identifica criminalul. Este de remarcat faptul că însuși James Watson a vorbit despre o astfel de posibilitate de utilizare a ADN-ului, care a propus crearea unei baze de date care să cuprindă structurile personale ADN ale tuturor locuitorilor planetei, care să grăbească procesul de identificare a criminalilor și a victimelor acestora.

Folosind ADN-ul, poți „prinde” nu numai criminali, ci și, de exemplu, droguri sau arme biologice. Oamenii de știință criminalistică americani folosesc sistemul de control al structurii ADN-ului plantelor de droguri pentru a crea o bază de date cu toate soiurile de marijuana. Această bază de date vă va permite să urmăriți sursa aproape oricărei mostre de droguri. În viitorul apropiat, metodele bazate pe ADN pentru detectarea atacurilor biologice vor fi folosite în Statele Unite - se plănuiește instalarea de senzori speciali în locuri publice care vor „prinde” automat microorganismele periculoase din aer și vor da un semnal de avertizare.

În 1982, a fost efectuată prima modificare cu succes a genomului plantei. Și cinci ani mai târziu, pe câmp au apărut primele plante agricole cu genom modificat (acestea erau roșii rezistente la boli virale).

Acum aproape toate alimentele sunt cultivate cu ajutorul ingineriei genetice, în special culturi precum soia și porumbul. Din 1996, când a început utilizarea comercială a produselor modificate genetic, suprafața totală a culturilor acestora a crescut de 50 de ori. Suprafața totală însămânțată cu culturi transgenice în lume în 2005 a fost de 90 de milioane de hectare. Adevărat, guvernele multor țări au interzis cultivarea și importul unor astfel de produse, deoarece o serie de studii au arătat că acestea pot reprezenta un pericol pentru sănătatea umană (alergii, afectarea funcției de reproducere etc.).

Capacitatea de a studia structura ADN-ului a dat un nou impuls cercetării istorice. De exemplu, rămășițele lui Nicolae al II-lea și ale familiei sale au fost identificate, precum și unele bârfe istorice au fost confirmate și infirmate (în special, s-a dovedit că unul dintre fondatorii Statelor Unite, Thomas Jefferson, a avut copii nelegitimi dintr-un negru. sclav).

Cu ajutorul analizei ADN, a fost posibilă urmărirea originii atât a oamenilor, cât și a națiunilor întregi. De exemplu, s-a demonstrat că genele japonezilor sunt aproape identice cu genele unuia dintre triburile Americii Centrale. Și pentru doar 349 de dolari, americanii de culoare pot afla din ce regiune a Africii și chiar din ce trib provin strămoșii lor, aduse pe corăbii de sclavi cu mulți ani în urmă.

Ce ne va oferi DNA în viitorul apropiat? Evident, aceasta va fi clonarea unei persoane și a organelor sale, ceea ce va rezolva problema lipsei inimii și plămânilor donatorilor pentru transplant. Vor apărea noi medicamente, datorită cărora bolile genetice incurabile vor deveni un lucru al trecutului...

Din cartea celor 100 de mari descoperiri geografice autor Balandin Rudolf Konstantinovici

Partea 3 DUBLU AMERICA CONTINENTALĂ

Din cartea Big Enciclopedia Sovietică(DV) autor TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (SI) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (SP) a autorului TSB

Din cartea 100 de mari mistere ale secolului XX autor Nepomniachtchi Nikolai Nikolaevici

Din cartea Jewish Business 3: Jews and Money autor Lyukimson Petr Efimovici

Din cartea Femeia. Manual pentru bărbați [Ediția a doua] autor Novoselov Oleg Olegovich

Din cartea 100 de sărbători grozave autor Chekulaeva Elena Olegovna

Dublu standard sau principiul reciprocității? Autorul oricărui eseu științific, pseudoștiințific sau pur și simplu jurnalistic care vorbește despre cămătari evrei, în căutarea unei explicații pentru ura pe care o simțeau locuitorii Europei față de ei și o simte adesea el însuși,

Din carte Descriere istoricăîmbrăcămintea și armele trupelor rusești. Volumul 14 autor Viskovatov Alexandru Vasilievici

Din cartea secolului al XX-lea Enciclopedia invențiilor autor Rylev Iuri Iosifovich

Festivalul Happy Double Five Una dintre cele mai distractive sărbători din Vietnam este Festivalul Double Five, sau Doan Ngo. Este sărbătorită în primele zile ale lunii a 5-a lunară. Tradiția sărbătoririi acestei zile se întoarce din cele mai vechi timpuri și este legată, potrivit

Din cartea Femeia. Manual pentru bărbați. autor Novoselov Oleg Olegovich

Din cartea autorului

7.3 Standard dublu Dorința unei femei este legea, iar dorința unui bărbat este un articol din Codul penal. Glumă legală În orice societate și în orice moment există un dublu standard în raport cu sexe, care este crescut din copilărie la ambele sexe și apoi perceput ca

Acizii nucleici au fost descoperiți pentru prima dată în nucleul celulelor umane de către cercetătorul elvețian Friedrich Miescher în 1869. La începutul secolului al XX-lea, biologii și biochimiștii au reușit să afle structura și proprietățile de bază ale celulei. S-a constatat că unul dintre acizii nucleici, ADN-ul, este o moleculă extrem de mare constând din unități structurale numite nucleotide, fiecare dintre acestea conținând baze azotate.

Conform modelului Crick-Watson, ADN-ul este un dublu helix, format din două lanțuri de dezoxiriboză fosfat conectate prin perechi de baze, asemănătoare treptelor unei scări. Prin legături de hidrogen, adenina se combină cu timina, iar guanina cu citozina. Cu acest model, a fost posibil să se urmărească replicarea moleculei de ADN în sine. Potrivit lui Watson și Crick, cele două părți ale moleculei de ADN sunt separate una de cealaltă în locurile legăturilor de hidrogen, ceea ce este foarte asemănător cu desfacerea fermoarului. Din fiecare jumătate a moleculei vechi se sintetizează o nouă moleculă de ADN. Secvența de baze funcționează ca un șablon, sau șablon, pentru formarea de noi molecule de ADN. Descoperirea structurii chimice a ADN-ului a fost salutată în întreaga lume drept una dintre cele mai remarcabile descoperiri biologice ale secolului.

ADN-ul joacă un rol extrem de important atât în întreținerea, cât și în reproducerea vieții. În primul rând, este stocarea informațiilor ereditare, care este conținută în secvența de nucleotide a unuia dintre lanțurile sale. Cea mai mică unitate de informație genetică după o nucleotidă este trei nucleotide consecutive - un triplet. Tripleții localizați unul după altul, care determină structura unui lanț, reprezintă așa-numita genă. A doua funcție a ADN-ului este transmiterea informațiilor ereditare din generație în generație. ADN-ul este implicat ca șablon în procesul de transfer al informațiilor genetice de la nucleu la citoplasmă la locul sintezei proteinelor.

Watson, Crick și Wilkins au primit în 1962 Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină „pentru descoperirile lor despre structura moleculară a acizilor nucleici și pentru determinarea rolului lor în transmiterea informațiilor în materia vie”. Într-un discurs de prezentare, A. V. Engstrom de la Institutul Karolinska a descris ADN-ul ca „un polimer compus din blocuri de construcție de mai multe tipuri - monozaharide, fosfat și baze azotate... Monozaharidele și fosfatul sunt elemente repetate ale moleculei gigantice de ADN, în plus, el conţine patru tipuri de baze azotate. Descoperirea este ordinea conexiunii spațiale a acestor blocuri de construcție.

Ce s-a schimbat această descoperire în viața noastră în ultimii 50 de ani??

În 1969, oamenii de știință au sintetizat pentru prima dată o enzimă artificială, în 1971 - o genă artificială. La sfârșitul secolului al XX-lea, a devenit posibilă crearea de microorganisme complet artificiale. Așadar, bacteriile artificiale au fost create în laboratoare care produc aminoacizi neobișnuiți pentru ei, precum și viruși „sintetici” viabile. Se lucrează pentru a crea organisme artificiale mai complexe - plante și animale.

În 2002, Proiectul Genomului Uman a fost finalizat cu succes, în timpul căruia a fost creată o hartă genetică completă a celulelor umane. Și în același an au început încercările de a clona o persoană, deși până acum niciuna dintre ele nu a fost finalizată (cel puțin, nu există date științifice despre clonarea umană de succes).

În 1978, a fost creată insulina, aproape complet identică cu cea umană, iar apoi gena sa a fost introdusă în genomul bacteriilor, care s-a transformat într-o „fabrică de insulină”. În 1990, a fost testată pentru prima dată o metodă de terapie genică, care a salvat viața unei fetițe de patru ani care suferea de o tulburare imună gravă. Acum, studiul mecanismelor genetice ale dezvoltării unei varietăți de boli - de la cancer la artrită - și căutarea metodelor de corectare a „greșelilor” genetice care le provoacă, sunt în plină desfășurare. În total, în practica clinică sunt utilizate peste 350 de medicamente și vaccinuri, a căror creare utilizează inginerie genetică.

Ce ne va oferi DNA în viitorul apropiat??

Evident, aceasta va fi clonarea unei persoane și a organelor sale, ceea ce va rezolva problema lipsei inimii și plămânilor donatorilor pentru transplant. Vor exista noi medicamente care vor face ca bolile genetice incurabile să devină un lucru din trecut...

James Dewey Watson este american biologie moleculara, genetician și zoolog; El este cel mai bine cunoscut pentru participarea sa la descoperirea structurii ADN-ului în 1953. Câștigător al Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină.

După ce a absolvit cu succes Universitatea din Chicago și Universitatea Indiana, Watson a petrecut ceva timp făcând cercetări în chimie cu biochimistul Herman Kalckar la Copenhaga. Ulterior s-a mutat la Laboratorul Cavendish de la Universitatea din Cambridge, unde l-a întâlnit pentru prima dată pe viitorul său coleg și tovarăș Francis Crick.

Watson și Crick au venit cu ideea dublei helix ADN la mijlocul lunii martie 1953, în timp ce studiau datele experimentale culese de Rosalind Franklin și Maurice Wilkins. Descoperirea a fost anunțată de Sir Lawrence Bragg, directorul Laboratorului Cavendish; asta s-a întâmplat la o conferință științifică belgiană pe 8 aprilie 1953. O declarație importantă, însă, presa de fapt nu a observat-o. La 25 aprilie 1953, un articol despre descoperire a fost publicat în revista științifică Nature. Alţi biologi şi întreaga linie laureatii Nobel a apreciat rapid toată monumentalitatea descoperirii; unii chiar l-au numit cel mai mare descoperire științifică Secolului 20.

În 1962, Watson, Crick și Wilkins au primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru descoperirea lor. A patra participantă la proiect, Rosalind Franklin, a murit în 1958 și, ca urmare, nu a mai putut revendica premiul. Watson a fost, de asemenea, onorat cu un monument în Muzeul American istoria naturală la New York; întrucât astfel de monumente sunt ridicate doar în onoarea oamenilor de știință americani, Crick și Wilkins au rămas fără monumente.

Watson este considerat până astăzi unul dintre cei mai mari oameni de știință din istorie; cu toate acestea, ca persoană, mulți l-au displacut în mod deschis. James Watson a fost subiectul unor scandaluri destul de importante de mai multe ori; una dintre ele era direct legată de munca sa - adevărul este că în timpul lucrului la modelul ADN, Watson și Crick au folosit datele obținute de Rosalind Franklin, fără permisiunea ei. Cu partenerul lui Franklin, Wilkins, oamenii de știință au lucrat destul de activ; Rosalind însăși, foarte probabil, nu ar fi putut să știe până la sfârșitul vieții ei cât de important este rolul pe care l-au jucat experimentele ei în înțelegerea structurii ADN-ului.

Din 1956 până în 1976, Watson a lucrat la Departamentul de Biologie de la Harvard; În această perioadă, el a fost interesat în principal de biologia moleculară.

În 1968, Watson a primit un post de regizor la laboratorul Cold Spring Harbor din Long Island, New York (Long Island, New York); prin eforturile sale în laborator, nivelul de calitate a crescut considerabil muncă de cercetare iar finanțarea s-a îmbunătățit semnificativ. Watson însuși în această perioadă a fost implicat în principal în cercetarea cancerului; pe parcurs, a făcut din laboratorul care i-a fost supus unul dintre cele mai bune centre de biologie moleculară din lume.

În 1994, Watson a devenit președinte al centrului de cercetare, în 2004 - rector; în 2007, și-a părăsit poziția după declarații destul de nepopulare despre existența unei legături între nivelul de inteligență și origine.