Фредерик гриффитс и его исследования реферат
Обновлено: 02.07.2024
3 Отдалённой предпосылкой науки можно считать мифологию, в которой впервые была реализована попытка построить целостную, всеобъемлющую систему представлений об окружающей человека действительности.
Актуальность исследования.
Люди с древности интересовались вопросами наследования признаков. В мифах они отражали своё представление о принципах размножения и передачи наследственной информации. Например, в Древнем Египте жрецы Мемфиса держали священного быка, который отождествлялся с богом Птахом, покровителем города. Бык должен был быть обязательно чёрным с белыми отметинами определённой формы. Для того чтобы всегда иметь возможность найти такого быка, жрецы держали большое стадо коров и быков с подобными признаками и скрещивали их. Таким экспериментальным образом они усвоили основные механизмы наследования признаков. Но люди никак не могли найти этот механизм работы генов наследования признаков, и поэтому тайны генетики оставались нераскрытыми на протяжении многих столетий.
· 1865 Грегор Мендель делает доклад Опыты над растительными гибридами .
· 1869 Фридрих Мишер открыл главную составную часть ядер, названную им нуклеином (Nuclein) – впоследствии ДНК.
· 1885 Август Вейсман высказывает предположение, что количество хромосом в половых клетках должно быть вдвое меньше, чем в соматических клетках – основной принцип мейоза.
· 1901 Публикация работы Хуго Де Фриза The Mutation Theory (Мутационная теория — раздел генетики, являющийся основой генетической изменчивости и эволюции).
· 1903 Теодор Бовери и Уильям Сэттон независимо друг от друга высказывают предположение о том, что хромосомы являются носителями наследственности.
· 1905 Уильям Бэтсон в письме к Адаму Сэджвику вводит термин генетика .
· 1908 Харди и Вайнберг открывают закон, впоследствии названный их именами (При соблюдении определенных условий(большая численность популяции, свободное скрещивание, отсутствие миграций особей и мутаций) в популяции соблюдается соотношение признаков, описываемое соотношением: p2(AA): 2pq (Aa): q2(aa), где А и а аллели несцепленного с полом гена, p частота аллеля А, q частота аллеля а).
· 1910 Томас Хант Морган доказывает, что гены расположены в хромосомах.
· 1913 Альфред Стёртевант составляет первую генетическую карту хромосомы дроздофил.
· 1928 Фредерик Гриффит обнаруживает молекулу наследственности , которая передаётся от бактерии к бактерии.
· 1931 Барбара МакКлинток доказала связь между кроссинговером (перекрёстом хромосом) и рекомбинацией (процесс обмена генетическим материалом путем разрыва и соединения молекул ДНК в гомологичных хромосомах).
· 1941 Эдвард Тейтем и Джордж Бидл показывают, что в генах закодирована информация о структуре белков.
Моей целью является проследить этапы развития генетики, проанализировать её перспективы и доказать, что генетика – это наука, со всеми ее аспектами.
Моими задачами являются:
-изучить несколько источников информации;
-выделить этапы генетики как науки;
-сравнить и обобщить данные;
-раскрыть основные события, давшие генетике направление, подтолкнувшие на дальнейшие развития;
-описать перспективы развития генетики как фундаментальной, так и прикладной науки.
Как основные научные источники мною были выбраны несколько книг:
· Голландский генетик Хуго Де Фриз , обосновавший Mutation Theory (Мутационная теория) в 1901 (теория о том, что ген может мутировать в любое время;
· Английский биолог Уильям Бэтсон, введший термин генетика в 1905.
· Американский биолог Томас Хант Морган и его ученики, открывшие хромосомную теорию наследственности в 1909 году (теория о том, что внутри клеточного ядра располагаются хромосомы, в которых находятся гены, несущие в себе наследственную информацию);
После этих грандиозных событий, ознаменовавших собой начало существования генетики как науки, учёные продолжили свои исследовательские работы, которые позволили проникнуть в неизведанный мир генетики. Благодаря современным технологиям (нанотехнологии) учёные имеют больше возможностей познавать тайны этой науки и делать новые более точные открытия, двигающие прогресс развития вперёд.
Современная генетика изучает наследственность и изменчивость организмов, предметом исследований является молекула ДНК. С помощью новых открытий врачи стали способны контролировать практические любые физиологические процессы, останавливать биосинтез белка в клетке, прерывать развитие на определённой стадии. Методы – центрифугирование, рентгенография, хромография, полимеразная цепная реакция (ЦПР) и метод меченых атомов. Особенностью генетики является изучение изменчивости и наследования признаков.
Американские генетики Э. Тэйтем и Д.У. Бидл в 1944 открыли механизмы регуляции генами всех процессов жизнедеятельности организма на примере плодовой мушки Drosophila. Дрозофила представляет собой универсальный предмет изучения генетики, модель, так как имеет всего 8 хромосом, быстро размножается (за небольшой промежуток времени можно наблюдать несколько поколений), довольно хорошо проявляются мутации.
Английский врач Ф. Гриффит известен своим экспериментом с бактериями Diplococcus pneumoniae и мышами, у которых эти бактерии вызывали летальную пневмонию (то есть со смертельным исходом). Он вводил мышам смесь живых клеток бактерий (штамм IIIR, не приносивших им вреда) и мёртвых (штамм IIIS, возбуждавших болезнь), вследствие чего зверьки погибали. Штамм – культура микроорганизмов. Ф. Гриффит предположил нахождение трансформатора материала в бактериальных клетках. Эксперимент был проведён в 1928 году. Таким образом, он обнаружил, что вещество умерших клеток может переносить свою наследственную информацию живым клеткам.
Американский биолог Освальд Т. Эйвери и его коллеги в 1944 году доказали, что фактором трансформации служит ДНК. Они разрушали белки и другие всевозможные вещества клетки, но при этом трансформация продолжалась. Когда они разрушили ДНК, изменения в клетках прекратились.
Классическим доказательством того, что генетическая информация находится в молекулах ДНК, является эксперимент Альфреда Херши, проведённый в 1952 совместно с Мартой Чейз . Они, зная, что бактерии состоят наполовину из ДНК (содержит фосфор P, но нет серы S), а наполовину из белков (есть сера S, но нет P), поместили одну часть фагов в среду с питательной смесью с радиоактивной серой 35 S, а другую вырастили на питательной среде с радиоактивным фосфором 32 P. В итоге, оказалось, что клетки бактерий, заражённые фагом 35 S, были менее радиоактивны, чем клетки с фагом 32 P. Исследователи показали, что потомство фагов содержит большую часть радиоактивной ДНК и практически не имеет в составе радиоактивного белка. А так как развитие потомства зависит от внедряемого материала, из этого был сделан правильный вывод: функция (одна из) ДНК – перенос информации о постройке белков.
В тоже время Э. Чарграфф установил, что нуклеотиды в НК (аденин А, гуанин G, цитозин C, тимин T, в РНК тимин заменяется урацилом U – азотистые основания, составляющие нуклеотидов) содержатся не в равных пропорциях, а наблюдается следующее соотношение:
1) количество А равно Т, а количество G = С
2) общее количество пуринов (А+G) соответствует общему количеству пиримидов (С+Т)
Пиримидовые основания – азотистые основания НК – С, Т (U), образующие собой кольцо из 6 атомов. Пуриновые основания – азотистые основания НК – А и G, образующие кольцо из 5 атомов. Связываясь, кольца строят молекулы ДНК. Сами основания соединяются по принципу комплиментарности, то есть соответствия друг другу (рис. 1)
В 1953 году Д.Уотсоном и Ф. Криком была окончательно установлена структура ДНК с помощью рентгеноструктурного анализа. Рентгеновские лучи позволяют определить структуру молекул, отклоняясь на своём пути от атомов. Таким образом, английские биофизики М. Уилкинс и Р. Франклин получили рентгенограммы, указывающие на спиралевидную форму ДНК. Уотсон и Крик построили её модель, объединив данные Уилкинса, Франклин и Чаргаффа. Но так как решающую роль в структуре ДНК играют азотистые основания (составляющие нуклеотидов) и нужно ещё учитывать правило Чаргаффа (А=Т, G=C), учёные предположили, что молекула образуется из двух закрученных по спирали цепей за счёт принципа комплиментарности (соответствия оснований друг другу).
В 1954 году М. Меселсон и Ф. Сталь занимались исследованиями репликации ДНК. Они выращивали бактерий в среде с содержанием разных изотопов азота (тяжёлого 15 N и легкого 14 N). Включая тяжёлый азот в свои клетки, бактерии становились красными; после перенесения их в среду с обычным азотом, они вновь зеленели. После центрифугирования через различные промежутки времени проводился анализ. Сначала все ДНК были плотными; после первого деления они стали плотными наполовину, после второго – одна половина ДНК была плотной, другая – лёгкой. Так они показали, как должна была себя вести ДНК по модели Уотсона-Крика, то есть по приведённой ниже схеме, где сплошными линиями обозначены изначальные молекулы, а новые – прерывистыми (см. рис.2):
В 1960-ых годах С. Бензер исследовал тонкие структуры генов с помощью фагов Т4 (вирусы, поражающие бактерию E. Coli, или кишечную палочку), ему удалось выделить редкие внутригенные рекомбинанты (продукты рекомбинаций ). Рекомбинация – процесс перераспределения генетической информации обменом участков хромосом, источник изменчивости, обмен участками хромосом, позволяет приспосабливаться к окружающей среде и эволюционировать.
В 1962 году Ф. Крик и его коллеги установили, что генетический код состоит из триплетов (или кодонов – определённой последовательности азотистых оснований). После разработок методов искусственного синтеза белка М. Ниренбергом и Ф. Ледером в 1961 во многих лабораториях стали проводиться опыты, в которых учёные пытались подобрать код к каждой аминокислоте. В конце концов, в 1965 был расшифрован генетический код всех аминокислот при помощи М. Ниренберга, С. Очоа и Г. Кораны и составлена таблица соответствия кодов с иРНК (см. рис.3):
Генетический код – последовательность азотистых оснований на ДНК, которая соответствует последовательности аминокислоте в белке, обладает следующими свойствами:
1) Триплетность. Триплет, или кодон, шифрует одну аминокислоту;
2) Избыточность – одна аминокислота может кодироваться несколькими кодонами;
3) Неперекрываемость, то есть часть одного триплета не может входить в состав другого (см. рис.4);
4) Специфичность, то есть типичность, у каждого вида организма свой генетический код.
Генетический код нужен для получения информации о построении белков.
В 1961 Ф. Жакоб и Ж. Моно опубликовали схему синтеза белков на уровне транскрипции (транскрипция – считывание информации с ДНК и синтез иРНК). В ходе исследований были открыты РНК. РНК делят на несколько типов:
1) иРНК (информационная РНК) передают информацию о строении белка с ДНК на рибосомы;
2) тРНК (транспортная РНК) приносят нужные аминокислоты рибосоме;
3) рРНК (рибосомальная РНК) считывают информация с иРНК.
В нашей обычной жизни пытаются найти место такие современные генетические исследования как клонирование, трансгенез (продуктом которого являются ГМО – генетически-модифицированные организмы, выводятся трансгенные растения и животные, обладающих признаками разных видов), развиваются многие другие ответвления генетики. Возможности современной генетики очень широки. Учёные могут создавать новые виды организмов путём скрещиваний (генная инженерия), улучшать качество продуктов, создавать новые сорта растений, пород животных (селекция), жизни человечества (геномика).
В перспективах генетики лежит изучение генома человека, изменчивости его организма для усовершенствования следующих поколений, улучшения качества жизни. В медицине появились новые методы лечения некоторых наследственных заболеваний (такие как бронхиальная астма, сахарный диабет): генодиагностика, генотерапия, без которых уже не обойтись, если нужно выявить какое-нибудь генетическое заболевание или, при его устранении, осуществить трансплантацию клеток реципиенту. Генетические исследования стали неотъемлемой частью нашей жизни.
Первым пострадавшим от дискуссий был советский биолог С.С. Четвериков , принёсший большой вклад в области эволюционных теорий и популяционной генетике, основал её основные положения. Он организовал семинар по генетике в 1929 году, но его участники поочерёдно собирались у себя дома, а не в институте. Когда власти об этом узнали, то его уволили и выслали из Москвы в Свердловск, где он смог устроиться консультантом при зоопарке.
В 1937 году был арестован и расстрелян российский ботаник и микробиолог Г.А. Надсон , доказавший возможность искусственного получения мутаций под действием ионизированного излучения на низших грибах.
В 1940 году арестовали Н.И.Вавилова . Его обвинили в шпионаже (припомнили работу в Англии в лаборатории Бэтсона). В 1941 году российский агрохимик и физиолог Д.Н.Прянишников , идя на большой риск для жизни, выдвинул своего любимого ученика на Государственную премию, потребовав пересмотреть дела Вавилова и ещё одного учёного, агрофизика А. Г. Дояренко. Вавилов же умер в Саратовской тюрьме от истощения в 1943 году.
В 1941 году были также арестованы такие советские учёные как Г.А. Левитский (за антиправительственную деятельность, когда примыкал к эсерам в 1907 году и как иностранный шпион за свои работы в Неаполе и Германии) и Г.Д. Карпеченко (за стажировку в США)
Некоторые учёные отреклись от своих убеждений, другие продолжали отстаивать свои взгляды. Ярким примером является советский учёный-генетик И.А. Рапопорт . Когда на сессии требовали отречься от хромосомной теории, ссылаясь на речь Молотова (советского политика), он ответил, что разбирается в генетике лучше Молотова, и впоследствии был уволен из института.
3 Наука – это сфера человеческой деятельности, функцией которой является систематизация объективных знаний (факторов и процессов, не зависящих от воли человека) о действительности; представляет собой как деятельность по получению нового знания, так и результат этой деятельности; это практическое освоение мира. Непосредственные цели науки — описание, объяснение и предсказание природных процессов и явлений, составляющих предмет её изучения на основе открываемых ею законов, т. е. теоретическое отражение действительности.
Как любая наука, генетика развивается в соответствии с потребностями общества и развитием технологий и мысли. Современная генетика основывается на материалистической философской концепции.
Генетика относится к естественным наукам, основывается на экспериментальных данных.
Генетика является одним из самых наглядных примеров этого разделения. Главным революционным шагом для науки стало введение опытно-экспериментальных исследований. При этом научное познание имеет следующие особенности:
1. любое научное знание требует опытно-экспериментальных подтверждений;
2. наука систематизирует факты в особых понятиях, или научных терминах, то есть является теоретическим знанием;
3. наука открывает между различными явлениями особые связи и отношения, которые называют закономерными;
4. для любой науки оказывается невозможным познание таких явлений, которые не имеют закономерных связей, то есть духовные явления.
Современная генетика как наука имеет несколько направлений, то есть суженные и разделённые исследования:
Фредерик Гриффит был британским врачом, специалистом в области бактериологии, который в одном из своих экспериментов объяснил, в чем заключается процесс бактериальной трансформации, в поисках лекарства от определенного типа пневмонии. Это было прелюдией к одному из самых выдающихся открытий в науке: химическому составу генов.
Бактериальная пневмония была пандемией гриппа во время Первой мировой войны, когда Гриффит решил найти вакцину для борьбы с Streptococcus pneumoniae, бактерией, вызывающей заболевание. Были вирулентные бактерии (они производили полисахаридную капсулу) и безобидные (у них не было капсулы).
Эта история началась в 1928 году, когда Фредерик Гриффит работал над прививкой мышей пневмококками для изучения поведения бактерий, вызывающих пневмонию у людей. Способность микробов вызывать заболевание у хозяев была связана с тем, что у них была капсула снаружи их клеточной стенки.
Открытие ДНК было одним из важнейших научных достижений человека. Поскольку Фредерик Мишер впервые выделил молекулу ДНК, а также исследования Фебуса Левена и открытия Гриффита, Эйвери, Херши-Чейза и даже Уотсона и Крика, стало возможным определить, что ДНК является молекулой, ответственной за наследование. . Эти успехи не могли бы произойти без работы Гриффита.
Фредерик Гриффит был неутомимым исследователем в области эпидемиологии и бактериологии. Он посвятил свою жизнь работе по обнаружению происхождения и лечению болезней, которые преследовали Европу более 100 лет, вызванных вирусным явлением.
биография
Ранние годы и учеба
Фредерик Гриффит родился в 1879 году в Хейле в Чешире, Англия, и был сыном Джозефа и Эмили Гриффит. Он изучал медицину и в 1901 году окончил Университет Виктории в Ливерпуле. После того, как он был домашним врачом и хирургом, он работал резидентом в Королевском лазарете Ливерпуля.
В 1901 году Александр был назначен в Лабораторию патологии Томпсона Йейтса в Ливерпуле, частное учреждение, занимающееся исследованиями в области экспериментальной медицины, биохимии, тропической медицины и сравнительной патологии.
С 1903 по 1911 год он работал бактериологом в Королевской комиссии по туберкулезу вместе с Артуром Иствудом и Артуром Гриффитом.
В 1910 году он получил диплом в области общественного здравоохранения в Оксфордском университете, а через год он вошел в местный совет управления в качестве официального врача лондонского министерства здравоохранения, как и его старший брат Артур Гриффит.
Фред Гриффит подружился с Уильямом Макдональдом Скоттом, выдающимся эдинбургским бактериологом со степенью в области общественного здравоохранения, который отвечал за исследования распространения цереброспинальной лихорадки в Великобритании. Он изучал тропическую медицину и гигиену до получения медицинской степени в 1910 году.
Вместе они разработали метод обнаружения сифилитических заболеваний, но когда лаборатории местного правительства были переданы Министерству здравоохранения во время Первой мировой войны, Гриффит и Скотт переехали в Дадли-Хаус в Сохо и превратили его в лабораторию патологии.
Личная жизнь
О жизни Фредерика Гриффита информации очень мало; большинство из них были восстановлены с помощью писем, написанных третьими сторонами, и информации из вторых рук, связанной с их работой.
Эти данные могут помочь вам лучше понять свой карьерный путь, а также развитие и эволюцию ваших научных представлений о биологии инфекционных заболеваний.
Как опытный бактериолог, в начале Второй мировой войны он был отправлен в Кембридж, чтобы создать и руководить государственной лабораторией экстренной медицинской помощи, где он объединился с Брюсом Уайтом (еще одним экспертом по бактериологии) в лабораторной группе. У Гриффита не было политических амбиций, и он позволил Уайту возглавить проект.
Очевидно, у Гриффита не было организаторских способностей, и ему было трудно находить новых людей и знакомиться с ними.Поэтому он решил вернуться в Лондон и основать отдел исследования стрептококка в изоляторе королевы Шарлотты в Хаммерсмите, где он начал работать со Стюартом Дансмором Эллиотом.
По возвращении в британскую столицу Фредерик Гриффит поселился в своем доме на Экклестон-сквер, где остановился с домработницей и своей племянницей. Его друг и соратник Уильям Скотт также жил в своей резиденции.
Смерть
В апреле 1941 года, когда начались бомбардировки, его друзья подумали, что им следует переехать из Лондона, но он не согласился.
Несколько дней спустя бомба разрушила дом Гриффита и убила ученых и экономку. После его смерти Стюарт Эллиот взял на себя руководство исследовательской лабораторией, основанной Гриффитом.
Эксперимент
В своем поиске лекарства от пандемии гриппа в Европе Гриффит изучил два штамма пневмококка: один он определил как штамм S, а другой - как штамм R.
Первый состоял из блестящей капсулы с биомолекулами (полисахаридами), которые образовались из связи между несколькими моносахаридами и чьи основные функции - энергетические и структурные.
Этот штамм был заразным и при прививке вызывал пневмонию и убивал мышей в течение 24 часов, поскольку иммунная система не боролась с ним, потому что капсула, окружавшая его, защищала бактерии. Во втором случае штамм R не имел такой капсулы, имел довольно грубый вид и не имел вирулентного состояния.
Гриффит нагрел S (вирулентный) штамм, чтобы убить его, и обнаружил, что при введении в одиночку они были безвредны.
Однако он обнаружил, что если они смешивают мертвые штаммы S с живым R, мыши заражаются и умирают. В своих выводах он заметил, что штаммы R развивали капсулы; то есть бактерии, обнаруженные у мышей (R / S), были S-типа и остались таковыми.
Принцип трансформации
Это породило гипотезу о том, что в мертвых бактериях S-типа имеет место явление, называемое принципом трансформации, которое спустя годы было идентифицировано как ДНК Освальдом Эйвери, Колином МакЛаудом и Маклином Маккарти.
Фредерик Гриффит заверил, что в S-бактериях есть что-то, что превратило R в смертельные, превратив их в новые живые S-бактерии, которые сохранялись на протяжении многих поколений, сохраняя те же характеристики своего фенотипа; то есть капсула.
Это то, что Гриффит назвал трансформирующим фактором, способным продуцировать унаследованный признак у бактерий R-типа.
Основная важность этой работы заключалась в том, что Гриффит был уверен в том, что изменения, произошедшие в биологии бактерий, не только отрицательно повлияли на отдельного пациента, но и достигли сообщества, изменив эпидемиологическое распределение болезней и к новой болезни на переднем плане.
Прочие вклады и последствия
Фред Гриффит оказался неутомимым ученым в отношении биологической трансформации и задавался вопросом, было ли это отличительной чертой биологии. Это побудило его поместить свою работу в широкий контекст бактериологических, эпидемиологических и медицинских исследований в период между Первой и Второй мировой войнами.
Среди других его вкладов в науку и медицину можно упомянуть следующее.
Исследование культурных характеристик туберкулезной палочки крупного рогатого скота
Фредерик работал вместе со своим братом Артуром над этим проектом, и они выполнили большое количество модификаций в экспериментах по заражению бациллами крупного рогатого скота и человека и сообщили об эффектах, которые возникали после подкожных прививок у различных видов животных, включая мышей, кроликов, свиней, телята, козы, обезьяны и морские свинки.
Исследования стрептококковых заболеваний, связанных со скарлатиной и ревматической лихорадкой
Помимо исследований пневмококков и менингококков, Гриффит участвовал в различных бактериологических и эпидемиологических проектах, в рамках которых он исследовал этиологию ревматической лихорадки и стрептококковых инфекций.
Исследования на менингококк и пневмококк
Идея о том, что заболевания, обнаруженные серологически, могут развиваться, стала более очевидной после его отчета о менингококке в носоглотке, который он подготовил, находясь в своей лаборатории патологии в Лондоне.
В этом отчете Гриффит заявил, что разница в антигенной способности заключается в том, что сложные структуры обнаруживаются у более вирулентных штаммов, а более простые - у более мягких. Эти различия зависят от вашего химического состава.
Гриффит продолжил свои исследования и в 1922 году подчеркнул необходимость создания однородного метода диагностики различных типов пневмококка в эпидемиологических и терапевтических целях.
Он провел тщательную классификацию видов. Streptococcus pyogenes в 27 различных типах согласно их серологии. Он указал, что стрептококк, как и пневмококк, был дифференцирован на несколько серологических рас, которые имели разные патологические и эпидемиологические значения; однако они продолжали образовывать четко определенный вид бактерий.
1. 1928г. Опыты Фредерика Гриффита
Известно, что бактерия Pneutnococcus pneumoniae имеет несколько форм. Вирулентность бактерии определяется наличием мукополисахаридной капсулы, расположенной па поверхности клетки. Эта капсула защищает бактерию от воздействий со стороны организма-хозяина. В результате, размножившиеся бактерии убивают зараженное животное. Бактерии этого штамма (S-штамм) образуют гладкие колонии. Авирулентные формы бактерий не имеют защитной капсулы и образуют шероховатые колонии (R-штамм). Микробиолог Фредерик Гриффитс в 1928 году инъецировал мышам живого пневмококка R-штамма вместе с S-штаммом, убитым высокой температурой (65°С). Спустя некоторое время ему удалось выделить из заражённых мышей живых пневмококков, обладающих капсулой. Таким образом, оказалось, что свойство убитого пневмококка - способность образовывать капсулу - перешло к живой бактерии, т.е. произошла трансформация. Поскольку признак наличия капсулы является наследственным, то следовало предположить, что какая-то часть наследственного вещества от бактерий штамма S перешла к клеткам штамма R.
В 1944 году О.Т. Эвери, К.М. Маклеод и М. Маккарти показали, что такое же превращение типов пневмококков может происходить в пробирке, т.е. in vitro. Эти исследователи установили существование особой субстанции -"трансформирующего принципа", -экстракта из клеток штамма S, обогащенного ДНK. Как далее выяснилось, ДНK, выделенная из клеток S-штамма добавленная в культуру R-штамма, трансформировала часть клеток в S-форму, Клетки стойко передавали это свойство при дальнейшем размножении. Обработка "трансформирующего фактора" ДНК-азой, ферментом разрушающим ДНK, блокирована трансформацию. Эти данные впервые показали, что именно ДНК, а не белок, как полагали до тех пор, является наследственным материалом.
2. 1952г. Эксперимент Альфреда Херши и Марты Чейз.
Как известно, фаг Т2 является вирусом, инфицирующим бактерию E. coli. фаговые частицы абсорбируются на наружной поверхности клетки, их материал проникает внутрь и примерно через 20 минут бактерия лизируется, освобождая большое количество фаговых частиц - потомков. В 1952 году Альфред Херши и Марта Чейз инфицировали бактерии фагами Т2, которые были мечены радиоактивными соединениями: ДНК - с помощью 32P. Белковая часть фага - 35S. После инфекции бактерии фагами, с помощью центрифугирования удалось выделить две фракции: пустые белковые оболочки фага и бактерии, инфицированных фаговой ДНК. Оказалось, что 80% метки 35S осталась в пустых фаговых оболочках, а 70% метки 32P - в инфицированных бактериях. Фаги-потомки получили только около 1% исходного белка, меченного 35S, однако они же обнаружили около 30% метки 32P.
Результаты этого эксперимента прямо показали, что ДНК родительских фагов проникает в бактерии и затем становиться составляющей развившихся новых фагов частиц.
3. 1957г. Опыты Френкеля - Конрата
Френкель-Конрат работал с вирусом табачной мозаики (ВТМ). В этом вирусе содержится РНК, а не ДНК. Было известно, что 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.
Следовательно, не только ДНК, но и РНК может служить носителем генетической информации.
На сегодняшний день существуют сотни тысяч доказательств генетической роли нуклеиновых кислот. Приведенные три являются классическими.
Список использованной литературы.
1. Хесин Р.Б. Непостоянство генома. Москва, Наука, 1984
2. Алиханян С.И., Акифьев А.П., Чернин Л.С. Общая генетика. Москва, Высшая школа. 1985
Структура геномов эукариот. Опыты Фредерика Гриффита. Принципы строения ДНК. Сюрпризы митохондриального генома. Эксперимент Альфреда Херши и Марты Чейз. Особенности структуры хроматина. Характеристика нуклеосомы и ее состав. Понятие структурного гена.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.07.2009 |
| Размер файла | 247,9 K |
Соглашение об использовании материалов сайта
Просим использовать работы, опубликованные на сайте, исключительно в личных целях. Публикация материалов на других сайтах запрещена.
Данная работа (и все другие) доступна для скачивания совершенно бесплатно. Мысленно можете поблагодарить ее автора и коллектив сайта.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Подобные документы
Изучение строения гена эукариот, последовательности аминокислот в белковой молекуле. Анализ реакции матричного синтеза, процесса самоудвоения молекулы ДНК, синтеза белка на матрице и-РНК. Обзор химических реакций, происходящих в клетках живых организмов.
презентация [666,1 K], добавлен 26.03.2012
Организация наследственного материала прокариот. Химический состав эукариот. Общая морфология митотических хромосом. Структура, ДНК, химия и основные белки хроматина. Уровни компактизации ДНК. Методика дифференцированного окрашивания препаратов хромосом.
презентация [7,4 M], добавлен 07.01.2013
Доказательство теории, что именно ДНК, а не белок, является наследственным материалом. Эксперимент А. Херши и М. Чейз (1952) доказал, что ДНК родительских фагов проникает в бактерии и затем становиться составляющей развившихся новых фагов частиц.
реферат [390,3 K], добавлен 07.02.2008
Положения клеточной теории. Особенности электронной микроскопии. Детальная характеристика строения и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов. Гипотеза тяготения Роберта Гука. Сущность строения клетки эукариот.
презентация [1,6 M], добавлен 22.04.2015
Молекулярно-генетический уровень организации живого. Схема строения ДНК. Экспрессия гена как процесс реализации информации, закодированной в нем. Центральная догма молекулярной биологии. Транскрипционный аппарат клетки. Схемы транскрипции и сплайсинга.
презентация [725,1 K], добавлен 21.02.2014
Химический состав и уровни организации хроматина. Варианты гистонов и их действие на хроматин. Понятие и примеры кариотипов. Эволюция хромосом млекопитающих. Теломерные районы хромосом и схема работы теломеразы. Y-хромосома и карта Х-хромосомы человека.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 14.02.2016
Механизм эволюции прокариотического и эукариотического геномов. Свойства, отбор и динамика рисунка локализации мобильных генетических элементов. Роль мобильных генетических элементов и горизонтального переноса генетического материала в эволюции генома.
Фредерик Гриффит (1879 - 1941) - английский генетик и врач. В 1928 г. поставил эксперимент, известный ныне как эксперимент Гриффита, которым показал существование "трансформирующиего принципа", позднее идентифицированного как ДНК [1] [2] .
Родился в Гале, Англия, изучал генетику в Университете Ливерпуля. В 1910 г. работал в лаборатории Британского министерства здравоохранения под руководством Артура Иствуда. Государственное финансирование науки накануне первой мировой войны было скудным, и как и оборудование лаборатории Гриффита. Но, как говорил один из его друзей: "Он мог с керосином и примусом сделать больше, чем иной во дворце".
Знаменитый эксперимент Гриффита был выполнен с целью разработки вакцины от испанки, страшной пандемии, унесшей больше жизней, чем мировая война. Гриффит работал с двумя штаммами бактерии Streptococcus pneumoniae. Штамм, колонии которого на чашках с агаром были гладкими (S штамм) имел полисахаридную капсулу и был вирулентным, вызывая у подопытных мышей пневмонию, убивавшую их за 1-2 дня. Капсула предохраняла бактерии от воздействия иммунной системы больного. Колонии второго штамма имели неровную поверхность (R штамм) и не вызывали пневмонию, поскольку не имели капсулы, и по введении в кровоток бактерии погибали. Бактерии S штамма, убитые кипячением также не вызывали заболевания. Но когда Гриффит смешивал убитый S штамм с живым R штаммом и вводил смесь мышам, животные погибали.
Когда Гриффит выделил болезнетворные бактерии из погибших мышей, он обнаружил, что R штамм приобрел капсулу, т.е. превратился в вирулентный S штамм и сохранял новоприобретенный фенотип во многих поколениях, т.е. передавал его по наследству. Гриффит предположил, что превращение осуществил некий "трансформирующий принцип", который R штамм получил от убитых бактерий S штамма.
К сожалению, Гриффит не дожил несколько лет до того дня, когда "трансформирующий принцип" в 1944 г. был идентифицирован как ДНК Освальдом Эйвери и его сотрудниками [3] . В 1941 г. он трагически погиб в своей лаборатории во время налета германской авиации на Лондон.
Примечания
- ↑ Lorenz MG, Wackernagel W (1994). "Bacterial gene transfer by natural genetic transformation in the environment". Microbiol. Rev.58 (3): 563–602. PMID 7968924.
- ↑ Downie AW (1972). "Pneumococcal transformation--a backward view. Fourth Griffith Memorial Lecture". J. Gen. Microbiol.73 (1): 1–11. PMID 4143929.
- ↑ Avery O, MacLeod C, McCarty M (1944). "Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Inductions of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III". J Exp Med79 (2): 137–158. DOI:10.1084/jem.79.2.137.
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Фредерик Гриффит" в других словарях:
Гриффит Фредерик — Фредерик Гриффит в 1936. Фредерик Гриффит (1879 1941) английский генетик и врач. В 1928 г. поставил эксперимент, известный ныне как эксперимент Гриффита, которым показал существование трансформирующиего принципа , позднее идентифицированного как… … Википедия
Гриффит, Фредерик — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Гриффит. Фредерик Гриффит в 1 … Википедия
Уитейкер, Фредерик — Фредерик Уитейкер Frederick Whitaker … Википедия
Молекулярная биология — У этого термина существуют и другие значения, см. Молекулярная биология (журнал). Молекулярная биология комплекс биологических наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации генетической информации, строение и функции… … Википедия
Биохимия — У этого термина существуют и другие значения, см. Биохимия (значения). Биохимия (биологическая, или физиологическая химия) наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности.… … Википедия
История генетики — Содержание 1 Зачатки генетики 2 Эра классической генетики 3 Эра ДНК … Википедия
Генетическая инженерия — Нокаутные мыши Генетическая инженерия (генная инженерия) совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие… … Википедия
Клинтон, Джордж Артур — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Клинтон. О фанк музыканте см. Джордж Клинтон Джордж Артур Клинтон George Arthur Clinton Дата рождения 16 декабря 1850(1850 12 16) … Википедия
Читайте также: