Возможности и опасности генетики доклад
Обновлено: 05.07.2024
Санкт – Петербургский
Государственный Педиатрический
Медицинский Университет
Факультет Клинической психологии
Проблемы и достижения
генетики
Работу выполнили студентки 1 курса
172 гр. Грановская Е., Собенникова
А., Нарышкина Н., Ларионова Н.
Что такое генетика?
• Генетика — это наука о закономерностях наследования
внешних и внутренних признаков от родителей к
потомкам и об изменчивости этих признаков;
• Название генетика было предложено английским ученым
У. Бэтсоном в 1906 г ;
• В результате многочисленных экспериментов в области молекулярной
генетики современная биология были установлены два фундаментальных
открытия:
1. Возможность работать с изолированными генами ( получена
благодаря выделению гена в чистом виде и синтеза его);
Исследования в области
вирусогенетической теории
возникновения злокачественных
опухолей(включает в себя
обнаружение синтеза ДНК на РНКматрице);
Опыты с профаговой трансдукцией
(подтвердили возможность
функционирования генов простых
организмов в клетках
млекопитающих, включая клетки
человека);
История развития генетики человека
К. Корренс
Э. Чермак
• Рубеж XIX- XX вв. – считается периодом, когда
возникла генетика как наука;
• 1900 год считается датой рождения генетики, так как
именно в этом году Корренс, Чермак и де Фриз
независимо друг от друга обнаружили закономерности в
передаче наследственных признаков;
• Открытие законов наследственности – 1865 – чешский
ученый Грегор Мендель (эксперементы с садовым
горохом);
• И, наконец, в конце XX века генетика вплотную
подошла к решению одного из фундаментальных
вопросов биологической науки - вопроса о полной
расшифровке наследственной информации о человеке;
В наше время…
• Определение одного нуклеотида стоит – 1 $;
• Созданы аппараты, способные секвенировать (от лат. sequi - следовать) до
35 млн. последовательностей нуклеотидов в год;
• Полимеразная цепная реакция - позволяет из микроскопических
количеств ДНК за несколько часов получить объем ДНК, достаточный для
генетического анализа;
• По оценкам специалистов существует возможность завершения проекта
через 15 лет, и уже сейчас программа приносит полезные результаты.
• Суть работ заключается в следующем: сначала проводится картирование
генома (определение положения гена в хромосоме), локализация
некоторых генов, а после этого секвенирование (определение точной
последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК);
Успехи проекта
• Первым геном, который удалось локализовать, стал ген
дальтонизма, картированный в половой хромосоме в 1911 году. К
1990 году число идентифицированных генов достигло 5000, из
них картированных 1825, секвенированных - 460. Удалось
локализовать гены, связанные с тяжелейшими наследственными
болезнями, такими, как хорея Гентингтона, болезнь Альцгеймера,
мышечная дистрофия Дюшена, кистозный фиброз и др.
9. Достижения генетики
• Возникновение новых областей знания (молекулярная биология,
молекулярная генетика), биотехнологий (генная инженерия) и
методов (ПЦР), позволяющих выделять и синтезировать
нуклеотидные последовательности.
• Разработка принципов выведения трансгенных растений и
животных, обладающих признаками разных видов.
• Новые возможности для исследования деятельности организма,
изучения наследственных, раковых заболеваний.
• Генетическая основа предрасположенности к алкоголизму или
наркомании.
• Развитие фармакогенетики.
В современном обществе генетические вопросы широко
обсуждаются в разных аудиториях и с разных точек зрения, в
том числе этической. Интерес к генетике человека обусловлен
несколькими причинами:
1.
2.
3.
Это естественное стремление человека познать самого себя.
После того как были побеждены многие инфекционные
болезни – чума, холера, оспа и др., – увеличилась
относительная доля наследственных болезней.
После того как были поняты природа мутаций и их значение в
наследственности, стало ясно, что мутации могут быть
вызваны факторами внешней среды, на которые ранее не
обращали должного внимания.
В связи с этим можно выделить следующие проблемы генетики:
1.
Наследственные болезни и их причины;
2.
Наследование способностей;
3.
Действие естественного отбора в человеческом обществе;
4.
Генная инженерия (создание чистых вакцин);
5.
Пересадка органов;
6.
Конфиденциальность генетической информации;
7.
Несовершенство генной инженерии и генной терапии;
8.
Евгеника;
9.
Изменение половой структуры общества;
10. Изучение генетики психических болезней.
12. Медико-генетическое консультирование
Включает 3 этапа:
1. Уточнение диагноза
с использованием
специальных
генетических
методов
2. Определение
прогноза потомства
3. Формулирование
заключения и
объяснение
Прямыми показаниями для направления к специалисту-генетику
являются:
• установленная или подозреваемая наследственная болезнь в
семье;
• кровнородственные браки;
• воздействие возможных мутагенов до или в течение первых трёх
месяцев беременности;
14. Генетический мониторинг
Цель генетического мониторинга - следить за
влиянием мутагенов, то есть всех соединений,
вводимых в среду, а особенно тех, что играют
первостепенную роль для промышленности,
сельского хозяйства, медицины, быта.
Особое значение имеет генетический
мониторинг, позволяющий проводить
контроль за мутационным процессом у
человека, выявлять и предотвращать всю
возможность генетической опасности
16. Проблема клонирования животных и человека
Пожалуй, одним из наиболее ярких достижений генетики за
последнее
время является эксперимент по клонированию овцы, успешно
завершенный 23февраля 1997 года учеными Рослинского
университета в Шотландии под руководством Яна Вилмута.
После шести неудачных попыток, учёным удалось воссоздать особь,
идентичную матери – овечку Долли.
После публикации работы Вилмута,
выяснилось, что еще несколько крупных
научных центров были близки к
успеху шотландских генетиков.
Американцам удалось создать точные
генетические копии человекообразных
обезьян, правда, с использованием клеток
зародыша. Выяснилось, что с 1993году
китайские генетики проводят работы по
клонированию быков, российским
ученым удалось клонировать каспийского
осетра, а австрийцы заявили о том, что
также располагают технологией
генетического тиражирования.
Успех клонирования
млекопитающих не оставляет
сомнений в том, что
преодоление технических
трудностей, связанных с
клонированием человека, лишь дело времени. В связи
с этим возникает множество
вопросов этико-правового
характера
Действительно ли стоит бояться
последствий клонирования? Хотя в газетах
всего мира и пишут о том, что клонирование
позволит маньякам создавать свои копии и
становиться неуловимыми, эти подозрения
беспочвенны.
Многих пугает возможность выращивания
клонов ради получения органов,
идентичных органам донора. В то же время
клонирование может быть применено и
для спасения животных, занесенных в
Красную книгу, и восстановления лесов.
Новая технология пересадки ядра упростит
создание трансгенных растений и животных.
В настоящее время при определённых условиях общество
может склониться в пользу разрешения клонирования
человека, ведь это может решить вопрос рождения детей
в семьях, где родители по той или иной причине не могут
этого, а также позволит передавать по наследству только
те признаки, которые родитель хочет передать ребёнку.
22. Генетика и проблема рака.
Достижения генетики и молекулярной
биологии последних десятилетий
оказали огромное влияние на понимание
природы инициализации и прогрессии
злокачественных образовании.
Влияние конкретных генетических
нарушений, лежащих в
основеопухолевого роста, позволило
обнаружить специфические
молекулярные маркерыи разработать на
их основе тесты ранней диагностики
опухолей.
В настоящее время сформировалось несколько
направлений использования молекулярных
тестов в онкологии:
Определении мутаций ras и p53.
Метастазирование и распространенность опухоли
Анализ цитологических и гистологических
препаратов
Оценки эффективности онкопротекторов на
популяционном уровне.
Генетическое тестирование онкологического риска
В заключение следует подчеркнуть, что внедрение современных
методов молекулярной диагностики в широкую онкологическую
практику неизбежно потребует серьезного технического
перевооружения существующих клинических лабораторий, а также
специально подготовленного персонала. Сами методы
диагностики при этом должны пройти масштабные клинические
испытания с учетом принципов рандомизации.
Генетика в медицине.
Медицинская генетика - важный раздел современной генетики, изучающий роль наследственных факторов в возникновении патологических симптомов и признаков в организме человека. Уже установлено более 1000 наследственных заболеваний человека такие как Болезнь Марфана, Боковой амиотрофический склероз, Болезнь Вильсона - Коновалова, Болезнь Дауна, Болезнь кленового сиропа .Разработаны методы предупреждения некоторых из них. Различают первичную профилактику наследственной патологии и вторичную профилактику наследственной патологии .
Под первичной профилактикой понимают такие меры, которые должны предупредить зачатие или рождение больного ребенка.
Профилактика вновь возникающих мутаций должна сводиться к уменьшению темпа мутационного процесса . Последний же протекает интенсивно.
Современной основой профилактики наследственной патологии являются теоретические разработки в области генетики человека и медицины, которые позволили понять:
1) молекулярную природу наследственных болезней, механизмы и процессы их развития в пре и постнатальном периоде;
2) закономерности сохранения мутаций (а иногда и распространения) в семьях и популяции;
3) процессы возникновения и становления мутаций в зародышевых и соматических клетках.
Генетики всего мира разрабатывают генетические методы борьбы с раком. Так же генетика применяется в производстве антибиотиков.
В ближайшем будущем мы сможем не только предупреждать появление генетических заболеваний, но и лечить каждую из них. Безусловно болезни развеваются прогрессируют эволюционируют, но и генетика не стоит на месте каждый день совершается небольшой шаг небольшое открытие в этой области , что в итоге приведет нас к грандиозным открытиям и мы сможем творить чудеса.
Генетика в сельском хозяйстве.
Людей на нашей планете все больше и больше, а земель пригодных для возделывания сельскохозяйственных культур все меньше, поэтому главная задача, стоящая перед человечеством это увеличение сельскохозяйственной продукции, качественно и количественно. Имеется много факторов мешающие осуществлению данной задачи, такие как заболевания растений и животных, вредители сельскохозяйственных культур, климатические и погодные условия и многое другое.
Генетика способствует решение данных проблем. Она служит теоретической основой селекции сельскохозяйственных растений и животных. Ведь если генетик изучает наследственность и изменчивость организмов, то задача селекционера — изменить наследственные свойства растений и животных, создать сорта и породы, отвечающие запросам сельскохозяйственного производства. Секционеры выводят новые сорта и гибриды растений, которые устойчивы к болезням, вредителям, погодным и климатическим условиям.
Большой вклад в развитие селекции внес Николай Иванович Вавилов.
Закон гомологичных рядов наследственной изменчивости. Этот закон дает возможность прогнозировать существование или экспериментального получения форм с определенными важными для селекции признаками.
Генетика одна из важнейших наук современности, она откроем нам дальние горизонты невидимые ранее некому. В будущем появятся новые направления ее изучения. Люди смогут делать то о чем многие из нас даже и не мечтали, возможно, мы сможем менять цвет наших глаз или даже цвет кожи, не будет заболеваний и патологий. Мы шагнем на новую ступень эволюции, где принимать решение будем мы сами. Конечно, сейчас это все звучит как научная фантастика, но кто знает, что ждет нас впереди.
1.Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3 т. М.: Мир, 1987—1988. Т. 1. 295 с. Т. 2 368 с. Т. 3. 335 с.
2.Дубинин Н. П. Генетика. — Кишинёв: Штииница, 1985. — 533 с.
3. Регель Р. Э. Селекция с научной точки зрения // Тр. Бюро по прикл. ботанике. 1912. T. 5. № 11. C. 425—623.
Истоки генетики
Законы генетики
Законы генетики, открытые Менделем, Морганом и плеядой их последователей, описывают передачу признаков от родителей к детям. Они утверждают, что все наследуемые признаки определяются генами. Каждый ген может быть представлен в одной или большем числе форм, названных аллелями. Все клетки организма, кроме половых, содержат по два аллеля каждого гена, т.е. являются диплоидными. Если два аллеля идентичны, организм называют гомозиготным по этому гену. Если аллели разные, организм называют гетерозиготным. Клетки, участвующие в половом размножении (гаметы), содержат только один аллель каждого гена, т.е. они гаплоидны. Половина гамет, производимых особью, несет один аллель, а половина – другой. Объединение двух гаплоидных гамет при оплодотворении приводит к образованию диплоидной зиготы, которая развивается во взрослый организм.
Гены – это определенные фрагменты ДНК; они организованы в хромосомы, находящиеся в ядре клетки. Каждый вид растений или животных имеет определенное число хромосом. У диплоидных организмов число хромосом парное, две хромосомы каждой пары называются гомологичными. Скажем, человек имеет 23 пары хромосом, при этом один гомолог каждой хромосомы получен от матери, а другой – от отца. Имеются и внеядерные гены (в митохондриях, а у растений – еще и в хлоропластах).
Особенности передачи наследственной информации определяются внутриклеточными процессами: митозом и мейозом. Митоз – это процесс распределения хромосом по дочерним клеткам в ходе клеточного деления. В результате митоза каждая хромосома родительской клетки удваивается и идентичные копии расходятся по дочерним клеткам; при этом наследственная информация полностью передается от одной клетки к двум дочерним. Так происходит деление клеток в онтогенезе, т.е. процессе индивидуального развития. Мейоз – это специфическая форма клеточного деления, которая имеет место только при образовании половых клеток, или гамет (сперматозоидов и яйцеклеток). В отличие от митоза, число хромосом в ходе мейоза уменьшается вдвое; в каждую дочернюю клетку попадает лишь одна из двух гомологичных хромосом каждой пары, так что в половине дочерних клеток присутствует один гомолог, в другой половине – другой; при этом хромосомы распределяются в гаметах независимо друг от друга. (Гены митохондрий и хлоропластов не следуют закону равного распределения при делении.) При слиянии двух гаплоидных гамет (оплодотворении) вновь восстанавливается число хромосом – образуется диплоидная зигота, которая от каждого из родителей получила по одинарному набору хромосом.
Методические подходы.
Благодаря каким особенностям методического подхода Мендель сумел сделать свои открытия? Для своих опытов по скрещиванию он выбрал линии гороха, отличающиеся по одному альтернативному признаку (семена гладкие или морщинистые, семядоли желтые или зеленые, форма боба выпуклая или с перетяжками и др.). Потомство от каждого скрещивания он анализировал количественно, т.е. подсчитывал число растений с этими признаками, что до него никто не делал. Благодаря этому подходу (выбору качественно различающихся признаков), который лег в основу всех последующих генетических исследований, Мендель показал, что признаки родителей не смешиваются у потомков, а передаются из поколения в поколение неизменными.
Заслуга Менделя состоит еще и в том, что он дал в руки генетиков мощный метод исследования наследственных признаков – гибридологический анализ, т.е. метод изучения генов путем анализа признаков потомков от определенных скрещиваний. В основе законов Менделя и гибридологического анализа лежат события, происходящие в мейозе: альтернативные аллели находятся в гомологичных хромосомах гибридов и потому расходятся поровну. Именно гибридологический анализ определяет требования к объектам общих генетических исследований: это должны быть легко культивируемые организмы, дающие многочисленное потомство и имеющие короткий репродуктивный период. Таким требованиям среди высших организмов отвечает плодовая мушка дрозофила – Drosophila melanogaster. На многие годы она стала излюбленным объектом генетических исследований. Усилиями генетиков разных стран на ней были открыты фундаментальные генетические явления. Было установлено, что гены расположены в хромосомах линейно и их распределение у потомков зависит от процессов мейоза; что гены, расположенные в одной и той же хромосоме, наследуются совместно (сцепление генов) и подвержены рекомбинации (кроссинговер). Открыты гены, локализованные в половых хромосомах, установлен характер их наследования, выявлены генетические основы определения пола. Обнаружено также, что гены не являются неизменными, а подвержены мутациям; что ген – сложная структура и имеется много форм (аллелей) одного и того же гена.
Затем объектом более скрупулезных генетических исследований стали микроорганизмы, на которых стали изучать молекулярные механизмы наследственности. Так, на кишечной палочке Escheriсhia coli было открыто явление бактериальной трансформации – включение ДНК, принадлежащей клетке донора, в клетку реципиента – и впервые доказано, что именно ДНК является носителем генов. Была открыта структура ДНК, расшифрован генетический код, выявлены молекулярные механизмы мутаций, рекомбинации, геномных перестроек, исследованы регуляция активности гена, явление перемещения элементов генома и др. (см. КЛЕТКА; НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ; МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ). Наряду с указанными модельными организмами генетические исследования велись на множестве других видов, и универсальность основных генетических механизмов и методов их изучения была показана для всех организмов – от вирусов до человека.
Достижения и проблемы современной генетики.
На основе генетических исследований возникли новые области знания (молекулярная биология, молекулярная генетика), соответствующие биотехнологии (такие, как генная инженерия) и методы (например, полимеразная цепная реакция), позволяющие выделять и синтезировать нуклеотидные последовательности, встраивать их в геном, получать гибридные ДНК со свойствами, не существовавшими в природе. Получены многие препараты, без которых уже немыслима медицина (см. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ). Разработаны принципы выведения трансгенных растений и животных, обладающих признаками разных видов. Стало возможным характеризовать особей по многим полиморфным ДНК-маркерам: микросателлитам, нуклеотидным последовательностям и др. Большинство молекулярно-биологических методов не требуют гибридологического анализа. Однако при исследовании признаков, анализе маркеров и картировании генов этот классический метод генетики все еще необходим.
Современная генетика обеспечила новые возможности для исследования деятельности организма: с помощью индуцированных мутаций можно выключать и включать почти любые физиологические процессы, прерывать биосинтез белков в клетке, изменять морфогенез, останавливать развитие на определенной стадии. Мы теперь можем глубже исследовать популяционные и эволюционные процессы (см. ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА), изучать наследственные болезни (см. ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ), проблему раковых заболеваний и многое другое. В последние годы бурное развитие молекулярно-биологических подходов и методов позволило генетикам не только расшифровать геномы многих организмов, но и конструировать живые существа с заданными свойствами. Таким образом, генетика открывает пути моделирования биологических процессов и способствует тому, что биология после длительного периода дробления на отдельные дисциплины вступает в эпоху объединения и синтеза знаний.
В реферате по биологии дано определение генетики, этапы развития этой науки, значение для жизни человека.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| lysenko_anna.docx | 24.55 КБ |
Предварительный просмотр:
Генетика представляет собой одну из основных, наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания. Место генетики среди биологических наук и особый интерес к ней определяются тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость.
В результате многочисленных – блестящих по своему замыслу и тончайших по исполнению – экспериментов в области молекулярной генетики современная биология обогатилась двумя фундаментальными открытиями, которые уже нашли широкое отражение в генетике человека, а частично и выполнены на клетках человека. Это показывает неразрывную связь успехов генетики человека с успехами современной биологии, которая все больше и больше становится связана с генетикой.
Первое – это возможность работать с изолированными генами. Она получена благодаря выделению гена в чистом виде и синтезу его. Значение этого открытия трудно переоценить. Важно подчеркнуть, что для синтеза гена применяют разные методы, т.е. уже имеется выбор, когда речь пойдет о таком сложном механизме как человек.
Второе достижение – это доказательство включения чужеродной информации в геном, а также функционирования его в клетках высших животных и человека. Материалы для этого открытия накапливались из разных экспериментальных подходов. Прежде всего, это многочисленные исследования в области вирусо-генетической теории возникновения злокачественных опухолей, включая обнаружение синтеза ДНК на РНК-матрице. Кроме того, стимулированные идеей генетической инженерии опыты с профаговой трансдукцией подтвердили возможность функционирования генов простых организмов в клетках млекопитающих, включая клетки человека.
Без преувеличения можно сказать, что, наряду с молекулярной генетикой, генетика человека относится к наиболее прогрессирующим разделам генетики в целом. Ее исследования простираются от биохимического до популяционного, с включением клеточного и организменного уровней.
Но рассмотрим отдельно историю развития генетики.
Основные этапы развития генетики.
Истоки генетики, как и всякой науки, следует искать в практике. Генетика возникла в связи с разведением домашних животных и возделыванием растений, а также с развитием медицины. С тех пор как человек стал применять скрещивание животных и растений, он столкнулся с тем фактом, что свойства и признаки потомства зависят от свойств избранных для скрещивания родительских особей. Отбирая и скрещивая лучших потомков, человек из поколения в поколение создавал родственные группы – линии, а затем породы и сорта с характерными для них наследственными свойствами.
Хотя эти наблюдения и сопоставления еще не могли стать базой для формирования науки, однако бурное развитие животноводства и племенного дела, а также растениеводства и семеноводства во второй половине XIX века породило повышенный интерес к анализу явления наследственности.
Развитию науки о наследственности и изменчивости особенно сильно способствовало учение Ч. Дарвина о происхождении видов, которое внесло в биологию исторический метод исследования эволюции организмов. Сам Дарвин приложил немало усилий для изучения наследственности и изменчивости. Он собрал огромное количество фактов, сделал на их основе целый ряд правильных выводов, однако ему не удалось установить закономерности наследственности. Его современники, так называемые гибридизаторы, скрещивавшие различные формы и искавшие степень сходства и различия между родителями и потомками, также не смогли установить общие закономерности наследования.
Одновременно с изучением митоза соматической клетки шло исследование развития половых клеток и механизма оплодотворения у животных и растений. О. Гертвиг в 1876 г. впервые у иглокожих устанавливает слияние ядра сперматозоида с ядром яйцеклетки. Н.Н. Горожанкин в 1880 г. и Е. Страсбургер в 1884 г. устанавливает то же самое для растений: первый – для голосеменных, второй – для покрытосеменных.
В те же Ван-Бенеденом (1883 г.) и другими выясняется кардинальный факт, что в процессе развития половые клетки, в отличие от соматических, претерпивают редукцию числа хромосом ровно вдвое, а при оплодотворении – слиянии женского и мужского ядра – восстанавливается нормальное число хромосом, постоянное для каждого вида. Тем самым было показано, что для каждого вида характерно определенное число хромосом.
Итак, перечисленные условия способствовали возникновению генетики как отдельной биологической дисциплины – дисциплины с собственными предметом и методами исследования.
Г. Мендель на растениях гороха разрабатывал методы генетического анализа наследования отдельных признаков организма и установил два принципиально важных явления:
признаки определяются отдельными наследственными факторами, которые передаются через половые клетки;
отдельные признаки организмов при скрещивании не исчезают, а сохраняются в потомстве в том же виде, в каком они были у родительских организмов.
Для теории эволюции эти принципы имели кардинальное значение. Они раскрыли один из важнейших источников изменчивости, а именно механизм сохранения приспособленности признаков вида в ряду поколений. Если бы приспособительные признаки организмов, возникшие под контролем отбора, поглощались, исчезали при скрещивании, то прогресс вида был бы невозможен.
Все последующее развитие генетики было связано с изучением и расширением этих принципов и приложением их к теории эволюции и селекции.
Из установленных принципиальных положений Менделя логически вытекает целый ряд проблем, которые шаг за шагом получают свое разрешение по мере развития генетики. В 1901 г. де Фриз формулирует теорию мутаций, в которой утверждается, что наследственные свойства и признаки организмов изменяются скачкообразно – мутационно.
На следующем этапе развития генетики было доказано, что наследственные формы связаны с хромосомами. Первым фактом, раскрывающим роль хромосом в наследственности, было доказательство роли хромосом в определении пола у животных и открытие механизма расщепления по полу 1:1.
С 1911 г. Т. Морган с сотрудниками в Колумбийском университете США начинает публиковать серию работ, в которой формулирует хромосомную теорию наследственности. Экспериментально доказывая, что основными носителями генов являются хромосомы, и что гены располагаются в хромосомах линейно.
В 1922 г. Н.И. Вавилов формулирует закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, согласно которому родственные по происхождению виды растений и животных имеют сходные ряды наследственной изменчивости. Применяя этот закон, Н.И. Вавилов установил центры происхождения культурных растений, в которых сосредоточено наибольшее разнообразие наследственных форм.
В 1925 г. у нас в стране Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов на грибах, а в 1927 г. Г. Мёллер в США на плодовой мушке дрозофиле получили доказательство влияния рентгеновых лучей на возникновение наследственных изменений. При этом было показано, что скорость возникновения мутаций увеличивается более чем в 100 раз. Этими исследованиями была доказана изменчивость генов под влиянием факторов внешней среды. Доказательство влияния ионизирующих излучений на возникновение мутаций привело к созданию нового раздела генетики – радиационной генетики, значение которой еще более выросло с открытием атомной энергии.
В 1934 г. Т. Пайнтер на гигантских хромосомах слюнных желез двукрылых доказал, что прерывность морфологического строения хромосом, выражающаяся в виде различных дисков, соответствует расположению генов в хромосомах, установленному ранее чисто генетическими методами. Этим открытием было положено начало изучению структуры и функционирования гена в клетке.
В период с 40-х годов и по настоящие время сделан ряд открытия (в основном на микроорганизмах) совершенно новых генетических явлений, раскрывших возможности анализа структуры гена на молекулярном уровне. В последние годы с введением в генетику новых методов исследования, заимствованных из микробиологии мы подошли к разгадке того, каким образом гены контролируют последовательность расположения аминокислот в белковой молекуле.
Прежде всего, следует сказать о том, что теперь полностью доказано, что носители наследственности являются хромосомы, которые состоят из пучка молекул ДНК.
Были проведены довольно простые опыты: из убитых бактерий одного штамма, обладающего особым внешним признаком, выделили чистую ДНК и перенесли в живые бактерии другого штамма, после чего размножающиеся бактерии последнего приобрели признак первого штамма. Подобные многочисленные опыты показывают, что носителем наследственности является именно ДНК.
В 1953 г. Ф. Крик (Англия) и Дж. Уотстон (США) расшифровали строение молекулы ДНК. Они установили, что каждая молекула ДНК слагается из двух полидезоксирибонуклеиновых цепочек, спирально закрученных вокруг общей оси.
В настоящее время найдены подходы к решению вопроса об организации наследственного кода и экспериментальной его расшифровке. Генетика совместно с биохимией и биофизикой вплотную подошла к выяснению процесса синтеза белка в клетке и искусственному синтезу белковой молекулы. Этим начинается совершенно новый этап развития не только генетики, но и всей биологии в целом.
Развитие генетики до наших дней – это непрерывно расширяющийся фонт исследований функциональной, морфологической и биохимической дискретности хромосом. В этой области сделано уже много сделано уже очень много, и с каждым днем передний край науки приближается к цели – разгадки природы гена. К настоящему времени установлен целый ряд явлений, характеризующих природу гена. Во-первых, ген в хромосоме обладает свойством самовоспроизводится (авторепродукции); во-вторых, он способен мутационно изменяться; в-третьих, он связан с определенной химической структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК; в-четвертых, он контролирует синтез аминокислот и их последовательностей в белковой молекулы. В связи с последними исследованиями формируется новое представление о гене как функциональной системе, а действие гена на определение признаков рассматривается в целостной системе генов – генотипе.
Раскрывающиеся перспективы синтеза живого вещества привлекают огромное внимание генетиков, биохимиков, физиков и других специалистов.
Читайте также: