 |
Общие принципы и особенности молекулярной организации живых систем. Жизнь. Основные признаки живого.
|
|
|
|
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ, ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ПРАКТИКИ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ.
МБ – молодая наука, возникшая на стыке биохимии, биофизики, цитологии, генетики и ряда других биологических наук.
ДР – 1938 год. Термин молекулярная биология предложен английским учёным Уивероном.
Предмет – структура и функционирование важнейших биологических макромолекул: ДНК, РНК, белков
Задачи – изучает:
- строение и физико-химическое свойство белков и нуклеиновых кислот
- процессы репликации, репарации, рекомбинации молекулы ДНК
- принцип и механизмы кодирования информации о синтезе белков на молекулах ДНК и РНК
- структура геномов различных организмов от вирусов до млекопитающих
- молекулярные механизмы реализации наследственной информации (транскрипция, процессинг, трансляция)
- мобильные генетические элементы
- строение и функционирование клеточных мембран
- молекулярные механизмы старения и гибели клеток
Значение МБ для практики:
Явл. теоретической основой генной и клеточной инженерии играет важную роль в развитии биотехнологии.
Основные направления практического применяются учеными:
1. Биотехнологическое производство различ в-в.
2. Молекулярные подходы в медицине:
· Генная терапия (замена дефектных генов на норм)
· Диагностика лечения раковых заболеваний
· Трансплантология
· Культура тканей и органов
· Молекулярные механизмы старения.
·
3. С/Х-ые:
· Получение трансгенных сортов растений и пород животных
· Микроклональное размножение разных видов растений.
История развития МБ:
История изучения ДНК и РНК
1868 – Фридрих Мишер впервые выделил ДНК из ядер погибших лейкоцитов.
|
|
|
1934 – А.Н.Белоозерский впервые выделил ДНК из кл-ок растений.
1934 – Кольцов в своих работах закладывает основы МБ как науки.
Основные идеи Кольцова:
1. Матричный принцип репродукции биол-х макромол-л
2. Гипотеза молекулярного строения хромосом
3. Двух нитчатая стр-ра мол-л наследственности
4. Тезис «omnis molecula ex molecula» - каждая молекула из молекул.
Предшественники зарождения молекулярной биологии:
Н.К. Кольцов и Н.В. Тимофеев-Ресовский.
1935 год – Н.В. Тимофеев-Ресовский опубликовал статью «о природе генных мутаций и молекулярной структуре гена».
1944 год – Э. Шредингер опубликовал работу «Что такое жизнь с точки зрения физики».
1889 год – Альтман предложил термин «нуклеиновые кислоты».
1881 год – Кёссель показал, что в состав НК входит азотистые основания, сахар рибоза/дезоксирибоза и остаток фосфорной кислоты.
1944 год – О. Эвери с сотрудниками впервые доказал, что именно ДНК является носителем генетической информации клетки.
1948 год – Р. Вендерли установил постоянство содержания ДНК в гаплоидном наборе хромосомного вида
1949-51 гг. – Э. Чаргафф устанавливает количественную закономерность – правило Чаргаффа
1952 год – М. Уилкинс и Р. Фронклин впервые провели рентгеноструктурный анализ кристаллов ДНК и показали её спиральную структуру.
1953 год – Дж. Уотсон, Ф. Крик разработали модель строения ДНК – двойная спираль, которая основывалась на правилах Чаргаффа и данных рентгенных анализов.
1962 год – Уотсон, Крик, Уилкинс удостоены Нобелевской премии за открытие структуры ДНК.
1954 год – Г. Гамов – впервые выделил концепцию генетического кода.
1954 год – Г. Стент – предложил 3 модели репликации ДНК – консервативная, полуконсервативная и дисперсную.
1956 год – А. Конберг – впервые открыл и выделил фермент ДНК-полимераза.
1956 год – Ф. Крик предсказал необходимость адаптерной/транспортной РНК.
1961 год – Ф. Крик формулирует центральную догму молекулярной биологии (ДНК -> РНК -> белок).
|
|
|
1961 год – Гро и Шпингельман открыли и-РНК, которая выступает в качестве посредника.
1961 год – Ф. Жакоб и Ж. Моно предложили модель Оперона.
1965 год – Р. Холли впервые поясняет структуру т-РНК.
1969 год – Арвер открывает явление рестрикции – модификации бактерий молекулами рестриктазами.
1970 год – Г. Корана впервые осуществляет искусственный химический синтез гена.
1972 год – Темин и Балтимор открывают явление обратной транскрипции у РНК-содержащих вирусов.
1972 год – П. Берг с сотрудниками конструируют первую рекомбинантную молекулу ДНК – дата рождения генной инженерии.
1973 год – А. Максан и У. Гилберт разрабатывают химический метод определение последовательности ДНК – сиквенирование
1977 год – Ф. Сенвер разрабатывает ферментативный метод сиквенирования.
50-70 -е годы – «Золотой век» МБ
1984 год – Мюллис разрабатывает метод ПЦР.
1999 год – стартует проект «Геном человека».
2001 год – полностью расшифрована структура ДНК 3 человеческих индивидуумов.
2006 – Ямахаба, Топохачи откр явление РНК-интерференции и генный нокаут.
· История изучения белков
1728 год – Я. Беккери выделяет первый препарат белкового вещества белкового происхождения
1753 год – К. Нейман выделяет из куриного яйца белок альбумин и открывает явление денатурации
1806 год – Ваклен выделяет первую АК – аспарагин (из спаржи)
1846 год – Мульдер разрабатывает протеиновую теорию белков.
1858 год – Мошне получает первые кристаллы белков
Конец 19 века – Фишер разрабатывает пептидную теорию белков., согл кот белки сост из АК, соед пептид связями.
1915 год – У. Брэгг впервые проводит рентгеноструктурный анализ белков и использует его для изучения пространственной стр-ры белков.
30-40 гг. 20 века – Астбери изучает простр-ую структуру фибриллярных белков.
1951 год – Польминг открывает вторич структуру белков
1960 год – Дж. Кендрю изучает 3-мерную структуру меоглобина
1968 год – Перуту изучает 3-мерную структуру гемоглобина.
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ И ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ. ЖИЗНЬ. ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЖИВОГО.
Жизнь -это способ существов-я открытых саморегулирующихся и самообр-ся систем на основе биохим. взаимод. белков, НК, АК и др. соединений и преобразования поступающих из внешней среды в-в и мол-л.
|
|
|
Основн. признаки жив.сист:
· Обмен в-в и Е с окруж.сред
· Рост
· Размножение
· Раздражимость
· Изменчивость
Каждый из признаков в отдельности может быть присущ и нежив. сист. Живые сист. облад. всеми признаками в совокупности.
Наименьшая единица – клетка.
|
|
|
