Доказательства генетической роли ДНК были получены серией опытов по заражению бактериальных клеток вирусами. Вирусы, поражающие бактериальные клетки, называются фагами. Вирусы имеют простое строение. Вирус состоит из молекулы ДНК или РНК, заключенной в капсид. Капсид – белковая оболочка, состоящая из одинаковых повторяющихся субъединиц или капсомеров. Фаги, вызывающие гибель бактерий, называются вирулентными. Методом электронной микроскопии было установлено, что фаг прикрепляется к бактериальной клетке, в месте прикрепления вируса растворяется оболочка бактерий, нуклеиновая кислота вируса проникает в бактерию, а белковая оболочка остается снаружи. Далее происходит удвоение ДНК (РНК) вируса, и затем вокруг нуклеиновой кислоты собирается капсид. Эти опыты показали, что генетическая информация после внедрившегося фага находится в нуклеиновой кислоте вируса, а не в белке вируса.
Трансформация – это явление было описано в 1928 г. Гриффитом: это включение фрагмента ДНК одной бактериальной клетки в ДНК другой бактериальной клетки.
Трансдукция. В 1952 г. Леденберг и Цилдер доказали явление трансдукции. Трансдукция заключается в том, что вирус переносит фрагмент ДНК из одной бактериальной клетки в другую, меняя свойства последней.
Лизогения. При лизогении ДНК вируса может проникнуть в бактериальную клетку и ДНК вируса встраивается в ДНК бактерии. Бактериальные клетки, в которых находится встроенная ДНК вируса, размножаются. Такие вирусы называются умеренными фагами. Но на определенном этапе ДНК вируса покидает ДНК бактерии, происходит редупликация вирусной ДНК, а затем образуются вирусные частицы. В этом случае бактерии лизируются (разрушаются).
Конъюгация у бактерий. У некоторых бактерий есть такой фактор, как F плюс, а у других этот фактор отсутствует (F минус). Между такими особями может возникнуть цитоплазматические мостики, через которые из 1 бактериальной клетки переносится F плюс, то есть фрагмент ДНК. Конъюгация – это явление переноса фрагмента ДНК из 1 клетки в другую.
Редупликация ДНК – это удвоение молекулы ДНК. Она происходит по принципу комплементарности пар азотистых оснований.
Репарация - это восстановление структуры ДНК после воздействия на ДНК какими-либо мутагенными факторами. С помощью специальных ферментов (выгрызазы) цепь ДНК строится в правильном порядке.
Вклад отечественных генетиков.
Советский исследователь Н. К. Кольцов (1872 – 1940 гг.) еще в 1928 г. высказал мысль о связи генов с определенным химическим веществом. Он предполагал, что хромосома представляет собой крупную белковую молекулу, отдельные радикалы которой выполняют функцию генов. Кольцов считал, что белковые мицеллы способны к самовоспроизведению. Эта теория оказалась ошибочной, но в ней впервые в науке была сделана попытка рассмотреть закономерности наследственности на молекулярном уровне и впервые выдвинута идея об авторепродукции единиц наследственной информации (матричный принцип синтеза макромолекул). Важную роль в изучении ДНК сыграли исследования советского биохимика А. Н. Белозерского (1905 – 1972). Еще в 30-е гг. он представил данные о том, что ДНК – обязательный компонент хромосом клеток растений и животных, и изучил нуклеотидный состав ДНК многих видов.
Свойства ДНК
Одним из основных свойств материала наследственности является его способность к самокопированию – репликация. Это свойство обеспечивается особенностями химической организации молекулы ДНК, состоящей из двух комплементарных цепей. В процессе репликации из каждой полинуклеотидной цепи материнской молекулы ДНК синтезируется комплементарная ей цепь. В итоге из одной двойной спирали образуются две идентичные двойные спирали. Другим свойством ДНК является ее способность к репарации (молекулярному восстановлению) исходной нуклеотидной последовательности ДНК.
lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.)
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
