Що таке ДНК?

Що таке ДНК?
Сьогодні ми знаємо, що молекула ДНК є носієм коду, який управляє хімізмом всього живого, а подвійна спіраль молекули ДНК стала одним з найвідоміших наукових символів. Відкриття ДНК, як і практично всі великі відкриття, не було результатом роботи самотнього генія, а увінчало собою довгий ланцюг експериментальних робіт.

Так, продемонстрував, що носієм генетичної інформації в клітинах є саме ДНК, а не.

Ще в 1920-ті роки американський біохімік родом з Росії Фібус Левін (Phoebus Levene, 1869 1940) встановив, що основні цеглинки, з яких побудована ДНК, це п’ятиатомний цукор дезоксирибоза (вона позначена літерою Д у слові ДНК), фосфатна група і чотири азотистих підстави тимін, гуанін, цитозин і аденін (їх зазвичай позначають літерами Т, Г, Ц і А). Наприкінці 1940-х років американський біохімік австрійського походження Ервін Чаргафф (Erwin Chargaff, р. 1905) з’ясував, що у всіх ДНК міститься рівну кількість підстав Т і А і, аналогічно, рівну кількість підстав Г і Ц.
Однак відносний вміст Т / А та В / Ц в молекулі ДНК специфічно для кожного виду.

На початку 1950-х років стали відомі два нових факту, що пролили світло на природу ДНК: американський хімік Лайнус Полінг (Linus Pauling, 1901 94) показав, що в довгих молекулах, наприклад білках, можуть утворюватися зв’язку, закручують молекулу в спіраль, а в лондонській лабораторії Моріс Уілкінс і Розалінда Франклін отримали дані рентгеноструктурного аналізу (засновані на вдосконаленому застосуванні
), Що дозволили припустити, що ДНК має спіральну структуру. Якраз в цей час молодий американський біохімік Джеймс Уотсон відправився на рік в Кембриджський університет для роботи з молодим англійським фізиком-теоретиком Френсісом Криком. (Про мене тоді практично ніхто не знав, згадував згодом Крик, а ідеї Уотсона вважали.
занадто зарозумілими. ) Експериментуючи з металевими моделями, Крік і Уотсон намагалися об’єднати різні компоненти молекули в тривимірну модель ДНК. Щоб краще уявити собі отримані ними результати, уявіть довгу драбину.

Вертикальні стійки цієї сходи складаються з молекул цукру, кисню і фосфору. Важливу функціональну інформацію в молекулі несуть сходинки сходів.
Вони складаються з двох молекул, кожна з яких кріпиться до однієї з вертикальних стійок. Ці молекули чотири азотистих підстави являють собою одиночні або подвійні кільця, що містять атоми вуглецю, азоту і кисню і здатні утворювати дві або три водневі зв’язки (
см.) з іншими підставами. Форма цих молекул дозволяє їм утворювати зв’язки закінчені сходинки лише певного типу: між А і Т і між Г і Ц. Інші зв’язку виникнути не можуть.

Отже, кожна сходинка представлена ​​або А Т або Г Ц.
Тепер уявіть, що ви берете зібрану таким чином сходи за два кінці і скручуєте ви отримаєте знайому подвійну спіраль ДНК. Зчитуючи сходинки по одного ланцюга молекули ДНК, ви отримаєте послідовність підстав. Уявіть, що це повідомлення, написане за допомогою алфавіту всього з чотирьох букв.

Саме це повідомлення визначає хімічні перетворення, що відбуваються в клітині, і, отже, характеристики живого організму, частиною якого є ця клітина.
На другий ланцюга спіралі ніякої нової інформації не міститься, адже якщо вам відомо підставу, яка знаходиться на одного ланцюга, ви знаєте і те, якою має бути друга половина сходинки.

У певному сенсі два ланцюги подвійної спіралі ставляться один одному так само, як фотографія і негатив. Відкривши двуспіральную структуру ДНК, Уотсон і Крик зрозуміли і той простий спосіб, яким здійснюється відтворення молекули ДНК як і має відбуватися при поділі клітини.

За їх власними словами, від нашої уваги не вислизнув той факт, що постульовано нами специфічна парність азотистих основ безпосередньо вказує на можливий механізм копіювання генетичного матеріалу. Такий можливий механізм копіювання визначений структурою ДНК. Коли клітина приступає до поділу і необхідна додаткова ДНК для дочірніх клітин, ферменти (
см.
) Починають розстібати сходи ДНК, як застібку-блискавку, оголюючи індивідуальні підстави. Інші ферменти приєднують відповідні підстави, що знаходяться в навколишньому рідкому середовищі, до парним обнажившимся підставах А до Т, Г до Ц і т. д. У результаті на кожній з двох розійшлися ланцюгів ДНК добудовується відповідна їй ланцюг з компонентів навколишнього середовища, і вихідна молекула дає початок двом подвійним спіралях.

Точно так само, як кожне велике відкриття засноване на роботі попередників, воно дає початок новим плідним дослідженням, оскільки вчені використовують отриману інформацію для руху вперед. Можна сказати, що відкриття подвійної спіралі дало поштовх подальшому піввікового розвитку молекулярної біології, завершившемуся успішним здійсненням.

Що таке ДНК?

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Добавить комментарий