Код жизни Страница 1 из 3

Дезоксирибонуклеиновая кислота
Много картинок, много текста!

Из всех химических составляющих тела, есть одна, загадочная, известная почти всем — ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота).
Наверняка, многие видели далеко не раз двойную спираль ДНК.
Мало кто знает, но ДНК очень очень длинная и тонкая. Вы знаете насколько тонкая? Её ширина примерно 2 нанометра, а длина 2 метра. 2 метра ДНК в каждой из (никто не считал) примерно 100 миллиардов клеток в Вас!

Как вы думаете, какая из них правильная? Здесь 3 варианта спирали ДНК.




Первая — правильная, вторая — так выглядит ДНК высушенная и деформированная, третья — неверное изображение.

В течении первой четверти двадцатого века, считалось что носителем генетической (наследственной) информации является белок(протеин).
Дело в том, что белков великое множество, они жутко разнообразны. Это разнообразие, вместе с фактом их присутствия в ядре клетки эукариотов (всех многоклеточных и некоторых одноклеточных, эукариоты имеют клеточное ядро, а прокариоты нет) указывало на то, что именно они являются переносчиками памяти.
ДНК казалась слишком простой для того чтобы быть носителем такого огромного количества информации. Но эта теория не была общепринятой.
С течением времени возникли подозрения, что роль ДНК куда важнее, чем казалось. Но из-за отсутствия технологий, проверить было невозможно.

Однако, в 1920х годах, Фредерик Гриффит, английский врач, бактериолог во время экспериментов, связанных с поиском вакцины от пневмонии (Streptococcus pneumoniae) случайно сделал величайшее открытие.
Любой, кто изучает микробиологию, знает о знаменитом «эксперименте Гриффита». В процессе эксперимента, Гриффит наблюдал явление «трансформации».

Эксперимент Гриффита.

Эксперимент происходил следующим образом:
Есть 2(два) разных штамма (культура бактерий) бактерии Streptococcus pneumoniae. Первый штамм R, второй S.
У бактерий R была неровная поверхность, а бактерии S были покрыты чем-то вроде капсул и у них была ровная поверхность.
Когда заразили мышь бактериями R, мышь заболевала, но её организм переборол инфекцию. Заразив мышь (другую конечно) бактериями штамма S, мышь умерла в течении дня. Далее, нагрев бактерии штамма S (опасные), и убив их всех (важный момент) температурой, вкалывали в мышь. Мышь выжила (т.к. бактерии уже мёртвые перед уколом).
Последнее — брались неопасные бактерии R, и убитые опасные S и вкалывались в мышь. Мышь умирала. При повторении эксперимента, это происходило раз за разом.
Вы спросите как? Ведь были вколоты одновременно 2 типа бактерий — БЕЗОПАСНЫЕ R и опасные НО МЁРТВЫЕ бактерии S. Кто из них мог убить мышь?
Кровь он взял на анализ. В крови были обнаружены бактерии, похожие на штамм S. Живые. Эти бактерии были штаммом R, приобретущие капсулу штамма S, и благодаря этому выжившие атаку имунной системы.
Их генетический материал смешался с генетическим материалом мёртвого штамма S.
Гриффит предположил, что превращение осуществил некий «трансформирующий фактор», который R штамм получил от убитых бактерий S штамма.



Позже, в 40х годах группа исследователей во главе с Oswald T. Avery пыталась методом исключения решить раз и навсегда вопрос, белки или ДНК переносят информацию. Они исключали разные группы химикатов, входящие в состав бактерии убитого S-штамма, перед тем, как ввести их в мышь. Исключая разные химикаты группу за группой, иследователи выяснили, что трансформация не происходит только в том случае, если из бактерии извлеч ДНК.
Таким образом была в первый раз доказана её роль в наших клетках.
Эта работа была опубликованна в 1944, но привлекла черезчур мало внимания, т.к. биологи не были уверены, есть ли у бактерий вообще генетический материал (сомнения вызывал тот факт, что у бактерий нет клеточного ядра).

В 1952, Alfred D. Hershey и Martha Chase провели эксперименты, полностью подтвердив, что ДНК являются переносчиками информации.
Их эксперимент состоял в следующем:
Бактериофаг T2 (вирус, атакующий бактерий), который обычно атакует бактерии E. coli (кишечные палочки).

Бактериофаг Т2 атакует бактерию E.Coli

Бактериофаг Т2 состоит из «шприца»-оболочки из белков, и заключённой в них ДНК. Атакует бактерию, пристыковываясь к мембране бактерии и вкалывая в неё генетический материал, который далее бактерия распознает как свой и будет использовать как любую другую часть ДНК, но только в этом случае она получает инструкцию к своей смерти — инструкцию, для производства множества копий ДНК вируса и белковых оболочек, которые в последствии разорвут её изнутри и устремятся к другим бактериям.

Суть эксперимента в том, чтобы пометить белки и ДНК вируса специальным радиоактивным изотопом, и потом, дать им заразить бактерий, далее взять бактерии и раскрутить их на центрифуге (кстати о лабораторных центрифугах — сейчас есть и такие которые могут создавать для обьектов эксперимента силы равные 2000 G и более, нехило не правда ли?). Раскрутив бактерий, подвергнув их большим G, всё что остаётся снаружи и не является генетическим материалом (либо ДНК, либо белок) отсоединится от бактерий, и далее можно будет легко вычислить результат, который, как вы наверное уже поняли, был ДНК. Этот эксперимент поставил точку в спорах о природе генетического материала.

  • 313
  • 04/07/2015


Поделись



Подпишись



Смотрите также