молек биологияның даму тарихы Файл

Выполнили:
Устинова А., Попова К. гр. Е-014
* Молекулярная
биология
История термина
*Впервые употребил термин «молекулярная
биология» Уоррен Астбери в 1938 г.
«…в тех пограничных областях, физика и
химия пересекаются с биологией,
постепенно возникает новый раздел науки –
молекулярная биология…»
Молекулярная биология –
это… нелегальная биохимия…
Эрвин Чаргафф
Закрепился термин "молекулярная биология"
благодаря Фрэнсису Крику, которому
надоело в ответ на вопрос о его
профессии объявлять себя смесью
кристаллографа, биохимика, биофизика и
генетика.
Френсис Крик
Mолекулярная биология - это
наука о механизмах хранения,
воспроизведения, передачи и
реализации генетической
информации, о структуре и
функциях нерегулярных
биополимеров - нуклеиновых
кислот и белков
Романтический
период
1935-1953гг
Академический
период
с 1962 по
настоящее время
Догматический
период
1953-1962 гг.
*
1. Романтический период
(1935-1953гг.)
Сальвадор Лурия
1935
г.
Макс
Дельбрюк и Сальвадор
Лурия
–
изучение
репродукции фагов и
вирусов, представляющих
собой
комплексы нуклеиновых кислот с
белками
Макс Дельбрюк
1940 г.
Джордж Бидл и Эдуард Татум –
сформулировали гипотезу - "Один ген - один фермент".
Однако, что такое ген в физико-химическом плане
тогда еще не знали.
Эдуард Татум
Джордж Бидл
1944 г. Освальд Эйвери,
Колин Мак-Леод,
Маклин Мак-Карти
доказали роль ДНК в хранении
генетической информации.
Освальд
Эйвери
Колин
Маклеод
Они смешивали бескапсульных пневмококков с
белками, полисахаридами или ДНК, взятыми от
капсульных пневмококков
В результате этого эксперимента была выявлена
природа трансформирующего фактора.
Трансформирующим фактором оказалась ДНК.
*
Марта Чейз (1927–2003) и Альфред Херши (1908–1997)
*
Бактериофаг T2 – один из наиболее
изученных фагов кишечной палочки
(Escherichia coli)
Суть опыта:
Фаги, у которых белковая оболочка была мечена
радиоактивной
серой
(S35),
а
ДНК
радиоактивным фосфором (Р32), инкубировали с
бактериями. Затем бактерии отмывали. В
смывных водах не обнаруживали Р32, а в
бактериях - S35
Следовательно, внутрь попала только ДНК.
Через несколько минут из бактерии выходили
десятки полноценных фагов, содержащих и
белковую оболочку, и ДНК.
*
1953 г.
Джеймс Уотсон,
Френсис Крик и
Морис Уилкинс
Морис Уилкинс
Розалинда Франклин
удостоены Нобелевской премии за
создание модели двойной спирали
ДНК
"Эта
структура
имеет
новые свойства, представляющие значительный биологический интерес", - с
такого заявления начинается статья, опубликованная в журнале Nature 25
апреля 1953 г.
Ее авторы Джеймс Уотсон и
Фрэнсис Крик предложили
модель структуры ДНК двойную спираль, которая
произвела настоящую революцию в молекулярной
биологии и генетике.
*
2. Догматический период
(1953-1962гг.)
Сформулирована центральная догма
молекулярной биологии:
Перенос генетической информации
идет в направлении ДНК
РНК
белок.
*
ФРЭНКЕЛЬ-КОНРАД Хейнц
1910 - 1999
*
Суть опыта:
Френкель-Конрат работал с вирусом табачной
мозаики (ВТМ).
В вирусе ВТМ содержится РНК, а не ДНК.
Разные штаммы вируса вызывают разную
картину поражения листьев табака.
После смены белковой оболочки "переодетые"
вирусы
вызывали
картину
поражения,
характерную для того штамма, чья РНК была
покрыта чужим белком.
*
РНК покрыта белковой облочкой.
Вирус можно "разобрать" и "собрать" снова,
но уже так, что РНК вируса одного штамма
будет окружена белковой оболочкой вируса
другого штамма.
*
После смены белковой оболочки "переодетые"
вирусы вызывали картину поражения,
характерную для того штамма, чья РНК
была покрыта чужим белком (на рисунке штамм 1).
*
Не только ДНК, но и РНК может
служить носителем генетической
информации.
В 1961 г. Сеймур Бензер и Френсис Крик
экспериментально доказали триплетность кода и его
компактность.
1961 г. Андре Львов, Франсуа Жакоб, Жак Моно
открыли генетические механизмы регуляции синтеза
ферментов.
В 1962 г. Маршалл Нирнберг, Генрих Маттеи,
Северо Очоа расшифровали генетический код.
*
* Окончательную расшифровку
генетического кода (соответствие
между кодоном и аминокислотой)
осуществили американские
биохимики М. Ниренберг и Г.
Маттеи. В 1962 г. они
установили, что 20 аминокислот
кодируют 61 триплет, а 3 «стопкодоны» определяют окончание
синтеза полипептидной цепи.
Кодон АУГ определяет начало
синтеза полипептидной цепи.
Для расшифровки генетического кода первую букву триплета
находят в левом вертикальном столбце, вторую букву – в верхней
горизонтальной строке, а третью букву в правом вертикальном
столбце. На пересечении линий, идущих от всех трех нуклеотидов, и
находится искомая аминокислота.
*
3. Академический период
с 1962 г. по настоящее время
1967 г. Артур Корнберг осуществил синтез in vitro биологически
активной ДНК.
1970 г. Гобинд Корана провел химический синтез гена.
1971 г. Пол Берг сконструировал рДНК
1973 г. Стэнли Коуэн и Герберт Бойер разработали технологию
рекомбинантных ДНК.
1976 г. – Фредерик Сэнгер расшифровал нуклеотидную
последовательность ДНК фага φΧ174 длиной 5375 нуклеотидных пар.
1978 г. Филипп Шарп открыл и описал процесс сплайсинга РНК.
1982 г. Томас Чек открыл явление автосплайсинга.
*
За открытие
механизма
транскрипции у
эукариот.
Роджер Корнберг
*
За исследования в
области генетики.
Открытие
феномена РНКинтерференции.
Эндрю Файр и Крейг Мелло
*
Марио Капекки, Оливер Смитис и сэр Мартин Эванс
«открытие принципов введения специфических
генных модификаций в организм мышей
посредством эмбриональных стволовых клеток», то
есть за изобретение метода нокаута генов.
*
Осаму Симомура, Роджер Тсиен,
Мартин Чалфи
«За открытие и развитие зеленого
флуоресцентного белка (GFP)».
Осаму Симомура
Мартин
Чалфи
Роджер Тсиен
*
Векатраман Рамакришнан, Томас Стайц, Ада Йонат
"за исследования структуры и
функции рибосомы"
*
«за работы по
стволовым
клеткам и
клонированию
животных».
Синъя Яманака и Джон Гердон