Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Фундаментальной Биологии и
Биотехнологии Кафедра биотехнологии и биоинженерии
История
развития
молекулярной
генетики
Открытие нуклеиновых кислот
• |
1869 г. И. Ф. Мишер выделил |
|
||
|
вещество «нуклеин»; |
|
||
• |
1889 г. Р. Альтман обозначил кислый |
|
||
|
компонент нуклеина термином |
|
||
|
«нуклеиновая кислота»; |
|
||
• |
В конце XIX в. А. Кёссель |
|
||
|
расшифровал химический состав |
|
||
|
молекул; |
|
||
• |
1900-1932 гг. Ф. Левин, Д. Гулланд |
Рис.1 - И.Ф. |
||
|
установили, что компоненты |
|
||
|
|
|||
|
|
соединены |
|
|
|
|
|
|
|
Рис.3 – А. Кёссель Рис.4 – Ф. Левин |
Рис.5 – Д. Гулланд Рис.2 – Р. Альтман |
Открытие нуклеиновых кислот
|
• |
1936г. А.Н. Белозерский и И.И. |
|
|
|
|
Дубровская выделили ДНК из |
|
|
|
|
ростков конского каштана; |
|
|
|
• |
1928 г. Ф. Гриффит открыл явление |
|
|
|
|
трансформации у бактерий; |
|
|
|
• |
1944 г. О. Эйвери, К. Маклаудом, |
|
|
|
|
К. Маккарти изучили химическую |
|
|
|
|
природу трансформирующего |
|
|
Рис.6 – А. Н. |
|
|||
агента у пневмококков; |
||||
|
|
|||
Рис.7 – Ф. |
Рис.8 – О. Эйвери |
Рис.9 – К. Маклауд |
Рис.10 – К. |
Гриффит |
|
|
Маккарти |
Генетический код
•1954 г. Г.А. Гамов определил количество комбинаций, достаточное для записи генетического кода: 43 = 64.
•1961 г. Экспериментальное подтверждение триплетности кодирования Ф. Криком.
•1967 г. Генетический код окончательно расшифрован. Р. Холли, Х. Коране и М. Ниренберг получили
.
Рис.11 – Г.А Гамов
Рис.12 – Х. Коране, Р. Холли, Л. Альварес, М. Ниренберг (слева направо). Вручение нобелевской премии
Репликация ДНК.
Ферменты
• 1958 г. М. Мезельсон и Ф. Сталь определили механизм репликации ДНК – «полуконсервативный».
• |
1960 |
г. Открыт фермент РНК-полимераза. |
• |
1970 |
г. Г. Темин и Д. Балтимор независимо |
|
открыли РНК-зависимую ДНК-полимеразу. |
|
Рис.13 – М. |
Рис.14 – Г. Темин |
Рис.15 – Д. |
Мезельсон и Ф. |
|
Балтимор |
Исследования
РНК
• 1976-1978 гг. созданы быстрые и эффективные методы
секвенирования ДНК и РНК (А. Максам, У. Гилберт, Ф. Сэнгер).
• 1973 г. В лабораториях Р. Рича и А. Клуга установили пространственную структуру тРНК.
Рис.16 – Транспортная РНК
Рис.17 – У. Гилберт и Ф. Сэнгер
Развитие Генной инженерии
•В 60-х годах научились резать и воссоединять обратно участки РНК и синтезировать ее молекулу (С. Очоа).
•В 1959 г. Г, Темин предсказал существование фермента обратной транскриптазы.
•В 1970 г. Г. Темин и Д.
Рис.18 – Центральная догма молекулярной биологии
Рис.19 – Северо Очоа
|
Развитие Генной |
|
|
инженерии |
|
• |
1972 г. – получена in vitro первая |
|
|
рекомбинантная молекула ДНК. |
|
• |
1977 г. – обнаружено мозаичное |
|
|
(интрон-экзонное) строение генов. |
|
• |
В 1980 г. Полу Бергу была |
|
|
присуждена половина Нобелевской |
Рис.20 – П. Берг |
|
премии по химии «За |
|
|
фундаментальные исследования |
|
|
биохимических свойств нуклеиновых |
|
|
кислот, в особенности |
|
|
рекомбинантных ДНК». |
|
Рис.21 – Интрон- экзонное строение
Геном прокариот и эукариот
•1968 г. Выяснено, что геном эукариот отличается от генома прокариот наличием
многочисленных
повторяющихся последовательностей в ДНК (Р. Бриттен и Е. Кон).
•1989 г. Г. П. Георгиев
выделил у эукариот 3 класса последовательностей в организации генома:
сателлитную ДНК, умеренно
повторяющиеся |
Рис.22 – Г. П. Георгиев |
последовательности и |
|
уникальные участки ДНК. |
|
Вопросы
1.Какое вещество в 1869 г. Выделил И. Ф. Мишер?
2.Какой ученый в конце XIX века расшифровал химическое строение нуклеиновых кислот?
3.Из ростков какого растения Белозерский и Дубровская выделили ДНК в 1936 г.?
4.Какой ученый определил количество комбинаций, достаточное, для записи генетического кода?
5.В каком году Р. Холли, Х. Коране и М. Ниренберг окончательно расшифровали генетический код?
6.По какому механизму реплицируется