Доказательство роли ДНК в передаче наследственной информации

          

    1.

Доказательство роли ДНК в передачи наследственной информации получили Н.Циндер и Дж.Ледерберг. В 1952 г. они описали явление трансдукции. U-образную трубку заполняли жидкой питательной средой и посредине ставили бактериальный фильтр. В левое колено помещали триптофаннесинтезирующий штамм (22А) бактерий мышиного тифа, а в правое – триптофансинтезирующий штамм бактерий дикого типа (2А). В правое колено добавляли бактериофаг (вирус, паразитирующий на бактериях).Через некоторое время в левом колене появлялись триптофансинтезирующие бактерии. Непосредственного контакта между бактериями не было. Роль «переносчика» этого свойства выполнили бактериофаги. Размножаясь в бактериях штамма 2А, они встраивали в свою ДНК частицы ДНК клеток хозяина. Проходя бактериальный фильтр и внедряясь в бактерии штамма 22А, они передавали им участок ДНК, ответственный за синтез триптофана.

Трансдукция – это способность бактериофагов переносить фрагменты ДНК от одного штамма бактерий к другому и передавать соответствующие свойства.

 

2.

 

      Трансформация – это способность одного штамма бактерий встраивать в свою ДНК участки молекулы ДНК другого штамма и приобретать при этом свойства последнего.

 

 

3.

 

 

Х.Френкель-Конрат провел опыты (1950г.) с вирусом табачной мозаики (ВТМ). ВТМ состоит из белковой оболочки и РНК. С помощью химических методов удалось разделить вирус на РНК и белок. При введении в листья растений табака белковой части вируса заболевание не развивалось, а при введении РНК на листьях появлялась мозаика. Этот опыт является доказательством того, что нуклеиновые кислоты, а не белки являются носителями генетической информации.

 

Конец 50-х годов Сеймур Бензер

       Ген дискретная единица.

При выполнении основной функции (программирование синтеза белка) ген выступает как целостная единица, изменение которой вызывает перестройку

структуры белковой молекулы.

Эту единицу Бензер назвал цистроном.

Дискретность гена заключается в наличии у него субъединиц.

Единица мутации – мутон.

Единица рекомбинации - рекон

 

 

       Современные представления о структуре гена, его функционировании, регуляции его активности складывалось во второй половине ХХ века. Важными вехами на этом пути стали:

     - открытие двухспиральной структуры ДНК;

     - выделение РНК и выяснение ее роли в передаче наследственной информации от ДНК к РНК и белку;

     - расшифровка генетического кода.

 

 

       Ген – это определенный участок молекулы ДНК, состоящий их нескольких тысяч пар нуклеотидов, способных мутировать и быть разделенными рекомбинацией. Однако функционально он представляет единое целое.

 

 

 

 

1. Стабильность. Она обеспечивается водородными, гликозидными и фосфодиэфирными связями, а также механизмом репарации спонтанных и индуцированных повреждений;
2. Способность к репликации. Благодаря этому механизму в соматических клетках сохраняется диплоидное число хромосом;
3. Наличие генетического кода. Последовательность оснований в ДНК с помощью процессов транскрипции и трансляции преобразуется в последовательность аминокислот в полипептидной цепи;
4. Способность к генетической рекомбинации. Благодаря этому механизму образуются новые сочетания сцепленных генов.

 

 

Геном вирусов.

Генетический материал вирусов представлен одной молекулой нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК), окруженной защитной белковой оболочкой – капсидом.

 

Вирусы

 

       РНК содержащие          ДНК содержащие

~3000-7000         ДНК фага Т4 – 180*10³п.н.

нуклеотидов        и кодирует более 40        белков.

                                                      Крупные молекулы ДНК компактно упакованы                                                                   внутри капсида благодаря                                                                                             суперсперилизации.