Wer hat die Struktur der DNA entdeckt? Erfindungen und Entdeckungen

Der Mensch dringt immer tiefer in die Geheimnisse des Universums ein und versucht, eine der wichtigsten Fragen zu beantworten, die von den alten Weisen gestellt wurden: Was ist das Leben, was ist der Mensch selbst? Das Geheimnis der Geburt lebender Organismen interessierte Wissenschaftler nicht weniger als die Struktur von Sternen. Die Entdeckungen auf dem Gebiet der Biologie, die im 20. Jahrhundert gemacht wurden, führten die Menschheit an neue Grenzen und skizzierten wirklich fantastische Perspektiven. Die Molekularbiologie ist noch immer eine der vielversprechendsten Wissenschaften unserer Zeit.

Nachdem Darwin die Evolutionstheorie von lebenden Organismen entwickelt hatte, konnte er die Frage nicht beantworten, wie die Veränderungen in der Struktur und Funktion von lebenden Organismen, die im Prozess dieser Evolution entstanden sind, in den Nachkommen fixiert werden. Doch als sein Buch gerade vergriffen war, hatte Gregor Mendel seine Experimente bereits in Tschechien aufgebaut. Seine Schlussfolgerungen legten den Grundstein für die Entwicklung der Vererbungswissenschaft - der Genetik, die dazu bestimmt war, die wichtigsten Geheimnisse des Universums zu erklären. Mendel stellte anhand des Erbsenmodells als erster die Existenz spezieller „Erbfaktoren“ (später „Gene“ genannt) fest, die von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden und dabei bestimmte Merkmale tragen. Der Übertragungsmechanismus selbst war den Wissenschaftlern jedoch lange Zeit unbekannt.

Zur gleichen Zeit arbeitete der Zoologe August Weismann in Deutschland, der die Richtigkeit der Meinung zum Ausdruck brachte und bewies, dass die Übertragung der elterlichen Eigenschaften auf die Nachkommen von der direkten Übertragung einer materiellen Substanz durch die Eltern abhängt, die laut Weismann in den Chromosomen enthalten - Organellen der Zelle. Die wichtigsten Forschungen zur Entwicklung der Genetik wurden in der Folge von dem Amerikaner Thomas Morgan durchgeführt. Nach vielen Experimenten an Fruchtfliegen kamen er und seine Kollegen zu Schlussfolgerungen über die materiellen Grundlagen der Vererbung, die lineare Lokalisierung von Genen in Chromosomen, Muster ihrer Mutationsvariabilität, zytogenetische Mechanismen ihrer erblichen Übertragung usw es ist möglich, die Grundprinzipien zu finalisieren Chromosomentheorie Vererbung.

1869 isolierte der Biochemiker Mischer aus den Zellkernen eine bis dahin unbekannte Substanz mit den Eigenschaften schwache Säure... Später fand der Chemiker Levin heraus, dass die Zusammensetzung dieser Säure das Kohlenhydrat Desoxyribose enthält, weshalb sie Desoxyribonukleinsäure (DNA) genannt wurde. 1920 identifizierte derselbe Levin vier stickstoffhaltige Basen in der DNA: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymidin (T). Also schon in den 20er Jahren des XX Jahrhunderts. Wissenschaftler wussten, woraus DNA besteht. Diese Informationen wurden 1950 durch den Biochemiker Chargaf wesentlich ergänzt, der entdeckte, dass in einem DNA-Molekül die Menge an A gleich der Menge an T und die Menge an G gleich der Menge an C ist.

In Bezug auf die Rolle der DNA bei der Speicherung und Übertragung Erbinformationen, dann gab es darüber lange nur Vermutungen. 1944 übertrugen die Mikrobiologen Avery, McCarthy und McLeod erstmals mithilfe von DNA bestimmte Eigenschaften von einer Mikrobe auf eine andere.

Und am 28. Februar 1953 gaben zwei junge Wissenschaftler der Universität Cambridge, James Watson und Francis Crick, ihre Entdeckung der Struktur des DNA-Moleküls bekannt. Sie fanden heraus, dass dieses Molekül eine Spirale ist, die aus zwei Ketten besteht. Jede Kette, die eine Phosphat-Zucker-Base hat, enthält stickstoffhaltige Basen. Wasserstoffbrücken zwischen A und T einerseits und G und C andererseits bestimmen die Stabilität der Doppelhelixstruktur. Watson und Crick stellten fest, dass die Sequenz stickstoffhaltiger Basen in der Struktur doppelsträngiger DNA ein "Code" ist. genetische Information, die beim Kopieren (Verdoppeln) eines Moleküls übertragen wird. Wenn zwei DNA-Stränge getrennt werden, können neue Nukleotide an sie angehängt werden, und in der Nähe jedes der alten Stränge wird ein neues gebildet, das genau diesem entspricht (da die einzig mögliche Kombination der Nukleotide A - T, G - C).

Ein Artikel von Watson und Crick mit dem Titel "The Molecular Structure of Nucleic Acids" wurde am 25. April 1953 in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. In derselben Ausgabe wurde ein Artikel der Londoner Wissenschaftler R. Franklin und M. Wilkins veröffentlicht, der die Ergebnisse einer Röntgenuntersuchung eines DNA-Moleküls beschrieb, die zeigte, dass dieses Molekül tatsächlich eine Doppelhelix ist.

Die Entdeckung von Watson und Crick wurde fast auf der ganzen Welt anerkannt (nur die UdSSR war zu spät, wo die Genetik dank der Bemühungen von Akademiemitglied Lysenko zerstört wurde). Bereits 1961 stellten die amerikanischen Biologen Nirenberg und Ochoa fest, dass einzelne DNA-Regionen kodieren, also die Struktur ganz bestimmter Proteinstrukturen bestimmen („drei benachbarte Nukleotide kodieren eine spezifische Aminosäure“). Diese Wissenschaftler identifizierten die Codons, die jeder der 20 Aminosäuren entsprechen.

Natürlich bot die Entdeckung von Watson und Crick nur eine Grundlage für weitere Forschungen, aber ohne diese Grundlage hätte sich die Genetik wahrscheinlich nicht weiterentwickeln können. 1962 erhielten beide Wissenschaftler den Nobelpreis.

In der ersten Hälfte der 1970er Jahre wurden erstmals hybride DNA-Moleküle („DNA-DNA“) gewonnen, die in der Lage sind, in Zellen unterschiedlicher Herkunft einzudringen und dort die für diese Zellen ungewöhnliche Synthese von Proteinen anzuregen. Es war die Geburtsstunde einer neuen Disziplin, der Gentechnik, die aufgrund ihrer möglichen Verwendung zur Herstellung biologischer Waffen sofort unter staatliche Kontrolle gebracht wurde. 1977 wurde die erste Version der "Maschinen"-Methode zur Bestimmung von Nukleotidsequenzen in einem DNA-Molekül entwickelt, die die Zahl der offenbarten ("gelesenen") genomischen Regionen und ganzen Gene stark erhöhte. 1982 wurde das erste Therapeutikum der neuen Generation auf den Markt gebracht - gentechnisch verändertes Insulin. Es wird von Bakterienzellen produziert, in die DNA eingebaut wird, die für die Struktur des Proteins Insulin kodiert. 1983 wurde eine Methode entwickelt, um die Anzahl der DNA-Moleküle unter Verwendung des Polymerase-Enzyms zu erhöhen, und 1985 wurde eine Methode des individuellen molekularen „Fingerprinting“ (d. h. einer Art „Fingerprinting“) jeder ursprünglichen DNA-Probe entwickelt. Dadurch war es möglich, verschiedene DNA-Proben miteinander zu vergleichen, um ihre Identität oder im Gegenteil Unähnlichkeit festzustellen. Diese Methoden wurden sofort in der Rechtsmedizin angewendet, um biologische "Spuren von Kriminalität" zu identifizieren sowie die Vaterschaft festzustellen. Neue gentechnologische Technologien zur Herstellung bestimmter Lebensmittel werden ausgeweitet. Im Jahr 2000 wurde das menschliche Genom fast vollständig entschlüsselt. Die Wissenschaft ist der Möglichkeit nahe gekommen, den Phänotyp, die Fähigkeit und die Pathologie einer Person, die kurz vor der Geburt steht, im Voraus zu bestimmen. Und nicht nur zu definieren, sondern auch zu korrigieren, „kranke Gene“ durch „gesunde“ zu ersetzen.

Aus der Geschichte der Entdeckung der Struktur der DNA

1910 wurde klar, dass sich Gene auf Chromosomen befinden. Es war jedoch nicht klar, ob Gene aus Protein oder Nukleinsäure bestehen.

1928 begann F. Griffith in Experimenten mit Pneumokokken die Rolle der Nukleinsäure im Zellleben zu untersuchen.

Es gibt zwei Arten von Pneumokokken. In einem ist ein Paar Bakterienzellen von einer Kapsel umgeben. Die zweite Art von Zellen ist ohne Kapsel. Die Kapsel schützt Mikroben vor Phagozytose. Wenn Sie solche Mäuse einführen, sterben sie. Pneumokokken ohne Kapsel infizieren keine Mäuse und verursachen keine Lungenentzündung.

Erfahrung. Mäuse wurden mit einem Zellgemisch aus lebenden Pneumokokken ohne Kapseln und toten Pneumokokken mit Kapseln infiziert.

Von den Mäusen wurde erwartet, dass sie gesund bleiben. Aber sie starben an einer Lungenentzündung. Aus Mäusen isolierte lebende Bakterien hatten Kapseln. Dies ist das Phänomen der Zelltransformation.

Erfahrung. Mikrobiologen haben vorgeschlagen, dass eine Substanz aus toten Pneumokokken lebende Zellen dazu bringen kann, Kapseln zu bilden. Das haben sie in Experimenten gezeigt.

Pneumokokken mit Kapseln getötet, zerstoßen und eine Lösung aus diesen zerstörten Zellen hergestellt - das ist ein Extrakt. Dem Kulturmedium wurde ein Extrakt aus toten Zellen mit Kapseln zugesetzt, dann wurden diesem Medium lebende Pneumokokken ohne Kapseln zugesetzt.

Ergebnis: einige der Zellen ohne Kapseln wurden in Zellen mit Kapseln umgewandelt; ihre Nachkommen besaßen auch die Kapseln und verursachten bei Verabreichung an Mäuse eine Lungenentzündung.

Es stellte sich heraus, dass sich Zellen ohne Kapseln veränderten - sie begannen, Kapseln zu besitzen und verursachten eine Lungenentzündung. Wichtig ist, dass auch ihre Nachkommen Kapseln bildeten und eine Lungenentzündung verursachten.

Schlussfolgerung: 1) die Anzeichen von Pneumokokken haben sich geändert, 2) dies ist wahrscheinlicher darauf zurückzuführen, dass ein Bestandteil des Extrakts oder es Teil der Pneumokokken geworden ist.

Die Experimente von F. Griffith wurden von amerikanischen Wissenschaftlern - Mikrobiologen - fortgesetzt

VON. Avery (1877-1955) und seine Mitarbeiter.

Sie stellten die Frage: Welche Substanz bewirkt die Umwandlung eines Pneumokokken-Stammes in einen anderen? Dazu wiederholten sie die Experimente von F. Griffith und verwendeten einen Extrakt aus ihnen anstelle von Mikroben.

In Experimenten mit Pneumokokken behielt der Extrakt seine transformierende Aktivität während der Zerstörung von Proteinen und RNA darin, verlor sie jedoch während der DNA-Zerstörung.

Fazit: DNA ist die verwandelnde Substanz. Von hier aus werden Gene aus DNA gebaut.

Die Transformation besteht in der Übertragung von Genen von toten Pneumokokken auf lebende und deren Einführung in das Wirtschromosom, d.h. bei kapselfreien Pneumokokken.

Die Rolle der DNA in der Zelle wurde durch das Leben von DNA-haltigen Viren ergänzt. Sie infizieren Bakterienzellen, um in ihnen einen Reproduktionszyklus durchzuführen.

Gleichzeitig wurde die Fähigkeit der DNA des Virus entdeckt, seine Kopien und Proteine ​​​​zu synthetisieren.

Aus allem folgt, dass die DNA das Leben der sie enthaltenden Zellen kontrolliert und in der Lage ist, Kopien ihrer Moleküle zu synthetisieren. Dieser Vorgang wird als "Selbstverdoppelung" oder Reproduktion bezeichnet. DNA ist das einzige Molekül in der Natur, das kopiert werden kann.

Der Beitrag von Acad. N. K. Koltsova

1927 hat unser Wissenschaftler - Acad. N. K. Koltsov (1872-1940) schrieb, dass "ein unglaublich langes Molekül in ein Chromosom passt, und entlang ihm gibt es separate Atomgruppen - Gene".

Er sagte auch zum ersten Mal, dass "solche Moleküle bei der Zellteilung nicht aus einzelnen Stücken neu geschaffen werden, sondern zuerst exakte Kopien auf sich selbst aufbauen, und dann werden sich das ursprüngliche Molekül und die Kopie zusammen mit den Tochterchromosomen in neu gebildete auflösen." Zellen." Dies ist das Matrixprinzip der Replikation von Genen und dann Chromosomen, bevor sich die Zelle in zwei Teile teilt.

Wie die DNA-Duplikation vor der Zellteilung abläuft, war Biologen seit Jahrzehnten ein Rätsel. Wissenschaftler vermuteten, dass Sie, um dies zu verstehen, Folgendes wissen müssen: 1) die Struktur der DNA und 2) die Art und Weise, wie Nukleotide in einem Molekül angeordnet sind.

1950 war bekannt, dass DNA ein Molekül ist, das aus Tausenden von Molekülen besteht, die in einer Viererreihe miteinander verbunden sind verschiedene Typen- Nukleotide.

E. Chargaff (1950) zeigte, dass in jeder DNA die Menge an Adenin gleich der Menge an Thymin (A = T) und die Menge an Guanin gleich der Menge an Cytosin (G = C) ist. Dies deutete darauf hin, dass sie im DNA-Molekül paarweise vorliegen: AT; G-C.

R. Fraklin (1920-1958) erhielt im Labor von M. Wilkins nach der Methode der Röntgenkristallographie "das heute berühmte Bild des Bildes der Struktur der DNA".

Allerdings war aus diesem Wissen nicht klar: Wie funktioniert dieses Molekül oder wie sieht es aus? Niemand wusste, wie die chemischen Einheiten - A, T, G, C - angeordnet sind, um Informationen über den Aufbau und die Reproduktion von Lebewesen zu erhalten.

DNA-Molekülmodell

D. Watson und F. Crick machten sich daran, ein Modell eines DNA-Moleküls wie L. Pauling zu erstellen, um die räumliche Struktur eines Proteins zu untersuchen. Es würde helfen, die Details der Struktur und möglichen Funktionen der DNA zu verstehen.

Nach den Berechnungen verbrachten sie 18 Monate damit, ein Modell zu bauen und ein DNA-Modell zu erstellen. Aber sie waren sich nicht sicher, ob dieses Modell richtig war.

Der Anführer von R. Franklin - M. Wilkins erlaubte D. Watson, sich mit dem Röntgenbild des DNA-Moleküls vertraut zu machen, ohne R. Franklin etwas zu sagen. Als D. Watson das von R. Franklin erhaltene Bild sah, verstand er: "Er und F. Creek haben sich nicht geirrt." Auf diesem Bild sahen sie deutlich Zeichen Spiralen und ging direkt ins Labor, um "alles an einem volumetrischen Modell" zu überprüfen.

Aus Mangel an Platten schnitt D. Watson vier Arten von Nukleotid-Layouts aus Pappe aus: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) und begann, sie auf dem Tisch auszulegen.

Er entdeckte sofort, dass sich Adenin mit Thymin und Guanin mit Cytosin auf Schlüssel-Schloss-Basis verbindet und Paare bildet. So werden die beiden Ketten des DNA-Moleküls zusammengehalten.

Die Reihenfolge dieser Paare in einem Molekül kann unendlich variieren. Dies dient als Chiffre oder Code, mit dem die Informationen verschlüsselt werden, der die Art des von einer bestimmten Zelle synthetisierten Proteins bestimmt (Abb. 1).

Reis. eins.

Die Basen sind verbunden Wasserstoffbrücken.

Das DNA-Molekül hat zwei Funktionen: 1) Informationen an die Nachkommen zu übermitteln, d.h. Tochterzellen und 2) implementieren Informationen innerhalb der Zelle.

Aus der Struktur der Doppelhelix sieht man sofort eine direkte Folge - Replikation, d.h. Reproduktion der DNA. Methode: Divergenz zweier Komplementärketten und Konstruktion einer neuen Komplementärkette für jede von ihnen. Aus einem DNA-Molekül werden also zwei gebildet, die für die Zellteilung in zwei benötigt werden. Replikationsfehler, d.h. Mutationen sind der Grund für die Umwandlung einer normalen Zelle in eine defekte (Abb. 2 und 3).

Damit wurde das Matrixprinzip der DNA-Replikation vor der Teilung bewiesen.

Die Zellen, vorhergesagt von dem großen Wissenschaftler acad. N. K. Kolzow. Zwei Teile des Moleküls werden voneinander getrennt, für jeden von ihnen wird eine neue Hälfte des Moleküls synthetisiert. Die Anordnung der Basen hat die Rolle einer Matrix oder eines Templats für die Verlängerung von Molekülen.

DNA - ein Speicher für genetische Informationen

Informationen über die Synthese jedes Proteintyps werden in der DNA in Form einer bestimmten linearen Basensequenz gespeichert.

1961 bewies F. Crick, dass jede Gruppe von drei Basen ein Codon bildet. Ein Codon kodiert eine Aminosäure der 20 Hauptaminosäuren.

Um Informationen über die Struktur des Proteins aus dem Zellkern zu übertragen, gibt es mRNA. Es ist eine Kopie von einem Fragment des kodierenden Matrizen-DNA-Strangs. Es enthält Uracil anstelle von Thymin.

Aus mRNA im Ribosom soll mit Hilfe von Transport-RNA ein Protein synthetisiert werden, das letzte Glied bei der Umsetzung der Erbinformation. Da die DNA als Speicher für genetische Informationen dient, wird sie als Molekül des Lebens bezeichnet.

Bevor D. Watson und F. Crick begannen, an der Struktur der DNA zu arbeiten, war bereits viel bekannt.

R. Franklin erhielt 1951 zum ersten Mal die erste einzigartige Röntgenaufnahme eines DNA-Moleküls, wobei zu sehen ist, dass dieses Molekül die Form einer Doppelhelix hat, die einer Wendeltreppe sehr ähnlich ist. Ihre Fotografien spielten eine entscheidende Rolle bei der Entdeckung von D. Watson und F. Crick. Als Zeichen dafür wird R. Franklin als „Pionier“ der Molekularbiologie bezeichnet.

D. Watson, F. Crick und M. Wilkins erhielten 1962 den Nobelpreis für die Entdeckung der Struktur der DNA und ihrer Funktionen. R. Franklin starb. Sie starb 1958 an Krebs.

Revolution in der Welt der Wissenschaft

Die Entdeckung der räumlichen Struktur der DNA wurde zur Grundlage für eine Reihe neuer Entdeckungen.

In den 60er Jahren. XX Jahrhundert der Mechanismus der DNA-Replikation bestätigt wurde, wurde ein Enzym, die DNA-Polymerase, entdeckt, das diesen Prozess katalysiert.

Der genetische Code ist offen, d.h. der Code, mit dem Proteine ​​in der Zelle synthetisiert werden.

In den 70er Jahren. XX Jahrhundert zwei weitere Methoden wurden entwickelt: Sequenzierung und Produktion von rekombinanter DNA.

Herstellung von rekombinanter DNA oder molekulare Klonierungsmethode. Der Kern dieser Methode besteht darin, dass ein Fragment, das ein bestimmtes Gen enthält, in ein DNA-Molekül eingefügt wird.

Zum Beispiel führen sie es in ein Bakterium ein und es synthetisiert sein Produkt - ein Protein, das eine Person braucht.

In den 80er Jahren. XX Jahrhundert entwickelte Polymerase Kettenreaktion(PCR). Diese Technologie ist essenziell für die schnelle „Vermehrung“ des gewünschten DNA-Fragments.

Mit Hilfe der PCR ist es möglich, bakterielle und virale Infektionen sowie erste Krebszellen im Körper des Patienten anhand ihrer Markergene frühzeitig zu diagnostizieren.

Beispielsweise können im Blutplasma eines Patienten Fragmente von Krebszellmarkergenen gefunden werden. Wenn das Fragment in geringer Menge oder nur vorhanden ist, wird es mittels PCR expandiert und dann leicht identifiziert.

Die Entdeckung der DNA-Struktur ermöglichte es Wissenschaftlern, das Genom des Menschen und vieler anderer Organismen zu entschlüsseln. Diese Entdeckung machte es möglich, bei jeder Krankheit, einschließlich Krebs, auf die Gentherapie umzusteigen.

Die Krebszelle „wird vom Immunsystem des Patienten schlecht erkannt, weil es entsteht aus der normalen Zelle des Wirtsorganismus.“

Um Krebszellen mit Hilfe der Gentherapie zu zerstören, müssen die Krebszellen daher zunächst dem Immunsystem „fremd“ gemacht werden.

Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun. Es ist möglich, Krebszellen aus dem Krebsbiopsiematerial zu isolieren, ihnen ein „fremdes“ Gen einzuführen und diese Krebszellen dann wieder in den Körper des Patienten einzubringen. In diesem Fall wird das Immunsystem durch das Protein dieses Gens Krebszellen als "fremd" erkennen und diese zerstören.

In Tierversuchen ergab diese Methode zur Beeinflussung der DNA von Krebszellen ermutigende positive Ergebnisse. Aber für die Behandlung von Krebspatienten befindet sich eine ähnliche Methode noch im Stadium der klinischen Erprobung.

(E. D. Swerdlow, 2003).

Auf dem Weg ins Zeitalter der „lebenden Technik“

Und ganz ungewöhnlich – der Beginn einer neuen Ära der „lebenden Technologien“. Wissenschaftler aus einer Reihe von Ländern erklären, dass sie fast bereit sind, "künstliches Leben" zu erschaffen, d.h. Abiogenese.

Bis es eine einzige Definition des Lebendigen gibt, zeichnet es sich durch drei Merkmale aus; 1) das Vorhandensein eines Behälters, d.h. Membran, die den Inhalt der Zelle enthält;

2) Stoffwechsel - die Fähigkeit, basische . umzuwandeln Nährstoffe in die Arbeitsmechanismen der Zelle; 3) das Vorhandensein von Genen - chemische Strukturen, die für den Aufbau einer Zelle erforderlich sind, die an die Nachkommen weitergegeben werden und sich zusammen mit Veränderungen in der Umwelt verändern können.

Jedes dieser drei Elemente wurde bereits in Laboratorien reproduziert, Wissenschaftler sind bereit, zu versuchen, all dies "in einer Arbeitseinheit" zu kombinieren, d.h. Käfig.

Im Erfolgsfall wird es „die Welt der ultrakleinen lebenden Maschinen: Spezielle Zellen werden den menschlichen Körper heilen und Schadstoffe bekämpfen“ Umgebung Substanzen ".

Wissenschaftler sehen die unmittelbare Aufgabe der Wissenschaft darin, eine "künstliche Zelle" zu schaffen, die in der Lage ist, sich selbst zu reproduzieren und einzigartige Chemikalien, einschließlich noch nicht synthetisierter Medikamente.

"Künstliche Lebewesen" werden unter der vollständigen Kontrolle des Menschen stehen, indem er ihn beispielsweise mit Elementen "füttert", die in der Natur nicht in reiner Form vorkommen.

Synthese von Viren und Beginn der Zellsynthese

1. Prof. Dr. E. Wimmer und seine Gruppe aus New York schufen 2002 zum ersten Mal seit der Geburt des "Lebenden" auf der Erde ein Polio-Virus aus unbelebter Materie.

Wissenschaftler argumentieren: Sind Viren Lebewesen oder unbelebte Objekte?

GEIST. Stanley, Nobelpreisträger, glaubt, dass "das Virus sich in der Zelle wie ein Lebewesen verhält und außerhalb der Zelle tot ist wie ein Stein."

G. Nadson, unser Mikrobiologe, sagt: "Ein Virus ist entweder eine Substanz mit den Eigenschaften eines Wesens oder ein Wesen mit den Eigenschaften einer Substanz."

Akad. V. A. Unser Wissenschaftler Engelhardt schrieb: „Viele Viren bestehen nur aus Protein und Nukleinsäure. Sie können als chemische Verbindungen klassifiziert werden - Nukleoproteine. "

Das Genom des Poliomyelitis-Virus ist vollständig entschlüsselt. Auf dieser Grundlage haben Wissenschaftler die genaue Sequenz von Nukleotiden gesammelt, die einer natürlichen Probe entsprechen.

Dieses genetische Material wurde in eine zytoplasmatische Lösung gegeben. Darin wurden nach den in der DNA enthaltenen Informationen die notwendigen Proteine ​​​​synthetisiert.

Prof E. Wimmer berichtet, dass sich das Virus, sobald alle genetischen Komponenten in das Reagenzglas gegeben wurden, sofort „selbst zusammengebaut“ hat. Mit anderen Worten,

"Das Leben, oder zumindest sein Anschein, hat eine halbe Umdrehung begonnen."

Das erzeugte Virus sah genauso aus wie seine natürliche Probe. Um die Aktivität des Virus nachzuweisen, infizierten Wissenschaftler Mäuse damit. Die Tiere starben mit den klassischen Symptomen von Polio.

Für den Aufbau des Genoms des Poliomyelitisvirus prof. E. Wimmer hat dafür drei Jahre gebraucht.

Im selben Labor synthetisierte J. Craig Venter das Virus in 14 Tagen.

2. Synthese des künstlichen phi-X174-Virus. Es ist ein Bakteriophage, der in der Natur vorkommt und für Mensch und Tier sicher ist.

K. Venter und seine Gruppe nahmen mehrere DNA-Abschnitte und verbanden sie, wodurch ein vollständiges Genom des Virus mit elf Genen entstand. Diese Mischung wurde in ein Reagenzglas gegeben, wo sie sich unabhängig zu einer genetischen Kette zusammenfügte, die mit dem phi-X174-Genom identisch war. Danach wurde das zusammengesetzte Genom in eine lebende Zelle implantiert, die anfing, Kopien des Virus anzufertigen.

3. Amerikanische Wissenschaftler werden eine in der Natur unbekannte Lebensform erschaffen. Wissenschaftler des Rockville-Labors gaben ihre Absicht bekannt, mit Hilfe der Gentechnik zu erschaffen neue Form Leben - 21.11.2002.

Ziel des Projekts ist es, die grundlegenden Mechanismen der Entstehung und Entwicklung organischen Lebens zu untersuchen. Die Hauptbeitragenden sind der Genetiker K. Venter und Nobelpreisträger H. Schmied.

Das Ziel des Experiments ist es, eine Zelle zu schaffen, die die Grundlage für die Bildung eines Organismus mit einem Minimum an Genen ist, um das Leben zu unterstützen.

Wenn das Experiment erfolgreich ist, wird die gewachsene Zelle wachsen und sich teilen, wodurch eine ganze Zellstruktur entsteht, die in der Natur nicht existiert. Es wird ein "minimalistischer" Organismus sein.

In den späten 1990er Jahren des XX Jahrhunderts. K. Venter - damals Leiter des Institute for Genomic Research in Rockville (USA), - hat eine Liste der existenznotwendigen Gene veröffentlicht einzelliger Organismus, - Mykoplasmen. Nach seinen Berechnungen kommt dieser Bewohner der menschlichen Fortpflanzungsorgane mit 300 seiner 517 Gene aus, die in dieser Mikrobe ein Chromosom bilden.

Das Projekt basiert seit 3 ​​Jahren auf den gleichen Bakterien. Wissenschaftler wollen aus ihrer Zelle das gesamte genetische Material extrahieren und dann aus ihren "Stücken", d.h. Chromosom. Es wird nur die bakteriellen Gene enthalten, die "unbedingt notwendig" sind, um das Leben eines neuen Organismus zu unterstützen. Im letzten Schritt wird die zusammengesetzte Genkette in eine Zelle ohne genetisches Material eingebaut.

Dann "ist das Interessanteste, wofür das Experiment gedacht ist" - die Wiederbelebung der Bakterien. Weitere Beobachtungen eines solchen halbnatürlichen Organismus werden folgen: wie er lebt und sich fortpflanzt.

"Uns interessiert: Ist es möglich, zu einer molekularen Definition des Lebens zu kommen, und unser Hauptziel ist ein grundlegendes Verständnis der Bestandteile der elementarsten lebenden Zelle."

Um die Bildung eines Krankheitserregers zu vermeiden, werden K. Venter und H. Smith dem neuen "Mycoplasma" Gene entziehen, die für seine Anheftung an Zellen im menschlichen Körper verantwortlich sind, und dann diejenigen Gene, die es ihm ermöglichen, unter widrigen Bedingungen zu überleben. Das Ergebnis werde "eine ziemlich zerbrechliche Kreatur sein, die absolut von ihren Schöpfern abhängig ist".

Aufgabe der Forschung ist es auch zu lernen, wie man verschiedene Gene künstlich erzeugt. „Das ist wirklich grundlegende Wissenschaft“, sagt K. Venter. - Auch

Obwohl wir alle Gene im menschlichen Genom gefunden haben, konnten wir das Geheimnis der einfachsten Zelle immer noch nicht verstehen. Das wollen wir jetzt tun."

K. Venter und H. Smith und ihre Gruppen haben noch eine andere Möglichkeit, eine lebende Zelle zu erschaffen: künstlich im Labor diese Grundgene zu synthetisieren, zu einer Kette zusammenzusetzen und sie dann in dasselbe Bakterium einzubringen, aus dem alle ihre genetischen Material wird vorläufig gelöscht

Was stellt K. Venter in seine Aufgabe - eine "molekulare Definition des Lebens" zu geben?

Jede Zelle besteht aus Molekülen, wie der Körper als Ganzes. Ihre Struktur und Zusammensetzung sowie ihre Wechselwirkungen sind in die Gene eingebettet. Während der Evolution wird jedes Molekül auf seine Funktion in der Zelle zugeschnitten. Eine Zelle ist keine chaotische Ansammlung von Molekülen, sondern "ihre Ordnung", d.h. Organisation, da sie von Genen durch Produkte - Proteine ​​- aufgebaut wird. Zerstören Sie es, obwohl diese Moleküle der Zelle in Form einer Mischung bleiben werden, ist sie bereits tot, da sie zerstört wurde molekulare Organisation Zellen. Und es wurde im Evolutionsprozess des "Lebenden" geschaffen.

Daher: K. Venter strebt mit einem Minimum an Genen eine solche Organisation unbelebter Moleküle an, die sich in "lebendige" verwandeln. Dies wird Abiogenese sein.

MOSKAU, 25. April – RIA Nowosti, Tatjana Pichugina. Vor genau 65 Jahren veröffentlichten die britischen Wissenschaftler James Watson und Francis Crick einen Artikel über die Entschlüsselung der DNA-Struktur und legten damit den Grundstein für eine neue Wissenschaft – die Molekularbiologie. Diese Entdeckung hat viel im Leben der Menschheit verändert. RIA Novosti spricht über die Eigenschaften des DNA-Moleküls und warum es so wichtig ist.

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts war die Biologie eine sehr junge Wissenschaft. Wissenschaftler begannen gerade erst, die Zelle zu untersuchen, und das Konzept der Vererbung fand, obwohl es bereits von Gregor Mendel formuliert wurde, keine breite Akzeptanz.

Im Frühjahr 1868 kam der junge Schweizer Arzt Friedrich Miescher zum Studium an die Universität Tübingen wissenschaftliche Arbeit... Er wollte herausfinden, aus welchen Stoffen die Zelle besteht. Für Experimente habe ich Leukozyten gewählt, die aus Eiter leicht zu gewinnen sind.

Durch die Trennung des Zellkerns von Protoplasma, Proteinen und Fetten entdeckte Misher eine Verbindung mit einem hohen Phosphorgehalt. Er nannte dieses Molekül Nuklein ("Kern" im Lateinischen ist der Kern).

Diese Verbindung wies saure Eigenschaften auf, daher der Begriff " Nukleinsäure". Sein Präfix "Desoxyribo" bedeutet, dass das Molekül H-Gruppen und Zucker enthält. Dann stellte sich heraus, dass es sich tatsächlich um ein Salz handelte, der Name wurde jedoch nicht geändert.

Anfang des 20. Jahrhunderts wussten die Wissenschaftler bereits, dass ein Nuklein ein Polymer ist (also ein sehr langes flexibles Molekül aus sich wiederholenden Einheiten), die Einheiten bestehen aus vier stickstoffhaltigen Basen (Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin) und das Nuklein ist in Chromosomen enthalten - kompakte Strukturen, die in sich teilenden Zellen entstehen. Ihre Fähigkeit, erbliche Merkmale zu übertragen, hat der amerikanische Genetiker Thomas Morgan in Experimenten an Fruchtfliegen nachgewiesen.

Das Modell zur Erklärung der Gene

Doch was Desoxyribonukleinsäure, kurz DNA, im Zellkern bewirkt, wurde lange Zeit nicht verstanden. Es wurde angenommen, dass es eine strukturelle Rolle in den Chromosomen spielt. Die Vererbungseinheiten - Gene - wurden der Proteinnatur zugeschrieben. Der Durchbruch gelang dem amerikanischen Forscher Oswald Avery, der experimentell bewies, dass genetisches Material über die DNA von Bakterien auf Bakterien übertragen wird.

Es wurde klar, dass DNA untersucht werden musste. Aber wie? Damals standen Wissenschaftlern nur Röntgenstrahlen zur Verfügung. Um biologische Moleküle durch sie hindurch scheinen zu lassen, mussten sie kristallisieren, und das ist schwierig. Die Entschlüsselung der Struktur von Proteinmolekülen durch Röntgenbeugungsmuster wurde am Cavendish Laboratory (Cambridge, Großbritannien) durchgeführt. Die jungen Forscher James Watson und Francis Crick, die dort arbeiteten, hatten keine eigenen experimentellen Daten zur DNA, also nutzten sie die Röntgenbilder der Kollegen vom King's College Maurice Wilkins und Rosalind Franklin.

Watson und Crick schlugen ein Modell der DNA-Struktur vor, das genau den Röntgenbeugungsmustern entspricht: Zwei parallele Stränge werden zu einer rechten Helix verdreht. Jede Kette wird durch einen willkürlichen Satz stickstoffhaltiger Basen gefaltet, die auf dem Rückgrat ihrer Zucker und Phosphate aufgereiht sind und durch Wasserstoffbrücken zwischen den Basen zusammengehalten werden. Darüber hinaus verbindet sich Adenin nur mit Thymin und Guanin - mit Cytosin. Diese Regel wird als Komplementaritätsprinzip bezeichnet.

Das Watson- und Crick-Modell erklärte die vier Hauptfunktionen der DNA: die Replikation des genetischen Materials, seine Spezifität, die Speicherung von Informationen in einem Molekül und seine Fähigkeit zur Mutation.

Ihre Entdeckung veröffentlichten die Wissenschaftler am 25. April 1953 in der Zeitschrift Nature. Zehn Jahre später erhielten er und Maurice Wilkins den Nobelpreis für Biologie (Rosalind Franklin starb 1958 im Alter von 37 Jahren an Krebs).

„Jetzt, mehr als ein halbes Jahrhundert später, können wir feststellen, dass die Entdeckung der Struktur der DNA für die Entwicklung der Biologie dieselbe Rolle gespielt hat wie die Entdeckung des Atomkerns in der Physik. Die Aufklärung der Struktur des Atoms führte zu die Geburt einer neuen Quantenphysik und die Entdeckung der Struktur der DNA führten zur Geburt einer neuen, der Molekularbiologie ", - schreibt Maxim Frank-Kamenetsky, ein herausragender Genetiker, DNA-Forscher, Autor des Buches "The Wichtigstes Molekül".

Genetischer Code

Jetzt blieb nur noch herauszufinden, wie dieses Molekül funktioniert. Es war bekannt, dass die DNA Anweisungen für die Synthese von zellulären Proteinen enthält, die die gesamte Arbeit in der Zelle erledigen. Proteine ​​sind Polymere, die aus sich wiederholenden Sätzen (Sequenzen) von Aminosäuren bestehen. Außerdem gibt es nur zwanzig Aminosäuren. Tierarten unterscheiden sich voneinander durch den Satz von Proteinen in den Zellen, das heißt durch unterschiedliche Sequenzen von Aminosäuren. Die Genetik argumentierte, dass diese Sequenzen von Genen gegeben werden, von denen man damals glaubte, dass sie die ersten Bausteine ​​des Lebens waren. Aber was Gene waren, wusste niemand genau.

Klarheit wurde vom Autor der Theorie eingeführt Urknall Physiker Georgy Gamov, Mitarbeiter der George Washington University (USA). Basierend auf dem Modell der doppelsträngigen DNA-Helix von Watson und Crick schlug er vor, dass ein Gen ein Stück DNA ist, dh eine bestimmte Sequenz von Verknüpfungen - Nukleotiden. Da jedes Nukleotid eine von vier stickstoffhaltigen Basen ist, müssen Sie nur herausfinden, wie die vier Elemente zwanzig kodieren. Das war die Idee hinter dem genetischen Code.

In den frühen 1960er Jahren wurde festgestellt, dass Proteine ​​​​aus Aminosäuren in Ribosomen synthetisiert werden - einer Art "Fabriken" innerhalb der Zelle. Um die Proteinsynthese zu starten, nähert sich ein Enzym der DNA, erkennt eine bestimmte Stelle am Anfang des Gens, synthetisiert eine Kopie des Gens in Form einer kleinen RNA (es wird als Matrize bezeichnet), dann wird ein Protein aus Amino . gezüchtet Säuren im Ribosom.

Sie fanden auch heraus, dass der genetische Code aus drei Buchstaben besteht. Dies bedeutet, dass drei Nukleotide einer Aminosäure entsprechen. Die Einheit des Codes wurde Codon genannt. Im Ribosom werden Informationen von mRNA sequentiell Codon für Codon gelesen. Und jede von ihnen entspricht mehreren Aminosäuren. Wie sieht die Chiffre aus?

Diese Frage beantworteten Marshall Nirenberg und Heinrich Mattei aus den USA. 1961 präsentierten sie ihre Ergebnisse erstmals auf einem biochemischen Kongress in Moskau. Bis 1967 war der genetische Code vollständig entschlüsselt. Es erwies sich als universell für alle Zellen aller Organismen, was weitreichende Konsequenzen für die Wissenschaft hatte.

Die Entdeckung der DNA-Struktur und des genetischen Codes völlig neu ausgerichtet biologische forschung... Die Tatsache, dass jedes Individuum eine einzigartige DNA-Sequenz besitzt, hat die Forensik grundlegend verändert. Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms hat Anthropologen eine völlig neue Methode zur Untersuchung der Evolution unserer Spezies ermöglicht. Der kürzlich erfundene DNA-Editor CRISPR-Cas hat die Gentechnik stark vorangebracht. Anscheinend speichert dieses Molekül die Lösung für die dringendsten Probleme der Menschheit: Krebs, genetische Krankheiten, altern.

V. Ivanov, Doktor der Physikalischen und Mathematischen Wissenschaften

Vor 60 Jahren wurde etwas Wunderbares vollbracht wissenschaftliche Entdeckung... Am 25. April 1953 wurde ein Artikel darüber veröffentlicht, wie das mysteriöseste Molekül, das Desoxyribonukleinsäure-Molekül, funktioniert. Es heißt kurz DNA. Dieses Molekül kommt in allen lebenden Zellen aller lebenden Organismen vor. Wissenschaftler haben es vor mehr als hundert Jahren entdeckt. Aber damals wusste niemand, wie dieses Molekül angeordnet ist und welche Rolle es im Leben der Lebewesen spielt.
Dem englischen Physiker Francis Crick und dem amerikanischen Biologen James Watson gelang es schließlich, das Rätsel zu lösen. Ihre Entdeckung war sehr wichtig. Und das nicht nur für Biologen, die endlich gelernt haben, wie das Molekül funktioniert, das alle Eigenschaften eines lebenden Organismus steuert. Eine der größten Entdeckungen der Menschheit wurde so gemacht, dass es absolut unmöglich ist zu sagen, zu welcher Wissenschaft diese Entdeckung gehört - Chemie, Physik und Biologie sind darin so eng verschmolzen. Diese Verschmelzung der Wissenschaften ist das auffälligste Merkmal der Entdeckung von Crick und Watson.

EIN MOLEKÜL KANN MAN ANDERS SCHAUEN

Wissenschaftler interessieren sich seit langem für das Geheimnis der Haupteigenschaft aller lebenden Organismen - der Fortpflanzung. Warum sind Kinder – seien es Menschen, Bären, Viren – wie ihre Eltern und Großeltern? Um das Geheimnis zu lüften, untersuchten Biologen eine Vielzahl von Organismen.
Und Wissenschaftler haben herausgefunden, dass spezielle Partikel einer lebenden Zelle – Chromosomen – für die Ähnlichkeit von Kindern und Eltern verantwortlich sind. Sie sehen aus wie kleine Stöcke. Kleine Abschnitte des Stäbchenchromosoms wurden Gene genannt. Es gibt viele Gene, und jedes ist für ein Zeichen des zukünftigen Organismus verantwortlich. Wenn wir über eine Person sprechen, bestimmt ein Gen die Augenfarbe, das andere die Form der Nase ... Aber woraus das Gen besteht und wie es funktioniert, wussten die Wissenschaftler nicht. Es war zwar schon bekannt: Chromosomen enthalten DNA und DNA hat etwas mit Genen zu tun.
Verschiedene Wissenschaftler wollten das Geheimnis des Gens lüften: Jeder betrachtete dieses Geheimnis aus der Sicht seiner eigenen Wissenschaft. Aber um herauszufinden, wie ein Gen, ein kleines DNA-Partikel, funktioniert, musste man herausfinden, wie das Molekül selbst aufgebaut ist und woraus es besteht.
Chemiker, die forschen chemische Zusammensetzung Substanzen, untersuchte die chemische Zusammensetzung des DNA-Moleküls. Physiker begannen, DNA mit Röntgenstrahlen zu scannen, wie sie normalerweise Kristalle scannen, um herauszufinden, wie diese Kristalle funktionieren. Und sie fanden heraus, dass DNA wie eine Spirale ist.
Biologen interessierten sich natürlich am meisten für das Mysterium der Gene. Und Watson beschloss, das Problem des Gens anzugehen. Um von fortgeschrittenen Biochemikern zu lernen und mehr über die Natur des Gens zu erfahren, reiste er von Amerika nach Europa.
Watson und Crick kannten sich zu diesem Zeitpunkt noch nicht. Watson, der einige Zeit in Europa gearbeitet hatte, machte keine nennenswerten Fortschritte bei der Aufklärung der Natur des Gens.
Aber auf einem von wissenschaftliche Konferenzen er erfuhr, dass Physiker die Struktur des DNA-Moleküls mit ihren eigenen physikalischen Methoden untersuchen. Als Watson dies erfuhr, erkannte er, dass Physiker ihm helfen würden, das Geheimnis des Gens aufzudecken, und ging nach England, wo er eine Stelle in einem Physiklabor annahm, in dem biologische Moleküle untersucht wurden. Hier trafen sich Watson und Crick.

DAS INTERESSE DES CREEK-PHYSIKER FÜR BIOLOGIE

Crick hatte kein Interesse an Biologie. Bis er auf ein Buch des berühmten Physikers Schrödinger stieß "Was ist Leben aus physikalischer Sicht?"
In diesem Buch schlug der Autor vor, dass ein Chromosom wie ein Kristall ist. Schrödinger stellte fest, dass die "Reproduktion" von Genen dem Wachstum eines Kristalls ähnelt, und schlug vor, dass Wissenschaftler das Gen als Kristall betrachten. Crick und andere Physiker interessierten sich für diesen Vorschlag. Deshalb.
Ein Kristall ist ein sehr einfacher physikalischer Körper in seiner Struktur: In ihm wiederholt sich die gleiche Gruppe von Atomen die ganze Zeit. Und das Gerät des Gens wurde als sehr komplex angesehen, da es so viele davon gibt und sie alle unterschiedlich sind. Wenn Gene aus DNA-Substanz bestehen und das DNA-Molekül wie ein Kristall aufgebaut ist, dann stellt sich heraus: Es ist sowohl komplex als auch einfach. Wieso das? Watson und Crick verstanden, dass Physiker und Biologen zu wenig über das DNA-Molekül wussten. Es stimmt, Chemiker wussten etwas über DNA.

WATSON HILFT CHEMIEN UND CHEMISTEN ZUM SCHREIEN

Chemiker wussten, dass es im DNA-Molekül vier chemische Verbindungen gibt: Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Sie wurden mit den Anfangsbuchstaben bezeichnet - A, T, G, C. Und es gab genauso viel Adenin wie Thymin und Guanin - wie Cytosin. Wieso den? Das konnten die Chemiker nicht verstehen.
Sie vermuteten: Es hatte etwas mit der Struktur des Moleküls zu tun. Aber sie wussten nicht wie. Der Biologe Watson half den Chemikern.
Watson ist daran gewöhnt, dass in der belebten Natur viele Dinge paarweise vorkommen: ein Augenpaar, ein Paar Hände, ein Beinpaar, es gibt zum Beispiel zwei Geschlechter: männlich und weiblich ... Es schien dass ein DNA-Molekül auch aus zwei Ketten bestehen könnte. Aber wenn die DNA wie eine Spirale ist, wie Physiker mit Hilfe von Röntgenstrahlen herausgefunden haben, wie halten dann die beiden Ketten in dieser Spirale aneinander? Watson schlug dies mit Hilfe von A, G, C und T vor, die wie Hände zueinander ausgestreckt sind. Schneiden Sie die Umrisse davon aus Chemische Komponenten Watson trug sie lange hin und her, bis er plötzlich sah: Adenin verbindet sich perfekt mit Thymin und Guanin mit Cytosin.
Watson erzählte Creek davon. Er fand schnell heraus, wie die Doppelhelix in der Realität aussehen sollte – im Weltraum, nicht in einer Zeichnung.
Beide Wissenschaftler begannen mit dem Bau eines DNA-Modells.
Wie ist "bauen"? So geht das. Aus einem molekularen Baukasten, der einem Kinderspielzeug-Baukasten ähnelt. Im Molekularkonstrukteur sind die Details Kugel-Atome, die mit Knöpfen aneinander befestigt werden, in der Reihenfolge, in der sich die Atome in der Substanz befinden.
Der molekulare Designer wurde von einem anderen Wissenschaftler erfunden - dem Chemiker Pauling. Er baute Modelle von Proteinmolekülen und stellte fest, dass sie Regionen enthalten müssen, die wie Spiralen aussehen. Dies wurde sehr bald von den Physikern des Labors bestätigt, in dem Crick arbeitete. Ein wichtiges biologisches Problem wurde theoretisch gelöst.
Crick gefiel Paulings Methode so gut, dass er Watson vorschlug, ein DNA-Modell mit einem molekularen Konstruktor zu bauen. So entstand das Modell der berühmten DNA-Doppelhelix, das Sie auf dem Bild sehen können.
Und das Bemerkenswerte: Da A in einer Kette nur mit T in einer anderen "zusammenkleben" kann und G - nur mit C, ist automatisch die "chemische" Regel erfüllt, nach der die Menge an A gleich ist auf die Menge von T, und die Menge von G ist die Menge von C. Aber das Wichtigste ist, dass beim Betrachten der DNA-Doppelhelix sofort klar ist, wie das Rätsel der Genreproduktion zu lösen ist. Es reicht aus, einen DNA-Pigtail "abzuwickeln", und jede Kette wird in der Lage sein, eine neue zu vervollständigen, so dass A mit T zusammenklebt und G - mit C: es gab ein Gen - es sind zwei. Aufgrund der gleichen Größe der AT- und G-C-Paare ähnelt das DNA-Molekül in seiner Struktur tatsächlich einem Kristall, wie die Physiker vermuteten.
Und gleichzeitig kann dieser "Kristall" eine Vielzahl von Kombinationen von A, T, C, G enthalten, und daher sind alle Gene unterschiedlich.
Die Lösung des Genproblems durch Watson und Crick führte dazu, dass sich buchstäblich in 2-3 Jahren ein ganz neues Gebiet der Naturwissenschaft herausbildete, das den Namen Molekularbiologie... Es wird oft als physikalische und chemische Biologie bezeichnet.

WIE DIE "PHYSICISTS" UND "THE LYRICS" AUFHÖRTEN, ZU streiten

Auch andere Beispiele für die gegenseitige Durchdringung verschiedener Wissenschaften lassen sich anführen. Mathematik zum Beispiel wird in der Astronomie, Physik und sogar in der Linguistik, der Wissenschaft von der Struktur der Sprache, häufig verwendet.
Mathematische Methoden ermöglichen beispielsweise die Identifizierung des wahren Autors unbekannter Manuskripte. Wir haben im Archiv ein unbekanntes Gedicht gefunden, und wer ist sein Autor? Wissenschaftler vermuten, dass es von einem berühmten Dichter geschrieben wurde. Aber wie lässt sich diese Annahme verifizieren? Mathematiker berechnen, wie oft ein bestimmtes Wort in dieser Arbeit vorkommt, oder sagen wir, in welcher Reihenfolge die Wörter im Text vorkommen. Dieselben Berechnungen werden in dem berühmten Werk des angeblichen Autors angestellt. Die Ergebnisse werden verglichen. Wenn sie übereinstimmen, wurde das Originalmanuskript gefunden. So kehren Mathematiker zu uns Lesern zurück, die von der Zeit gestohlenen Werke berühmter Schriftsteller und Dichter.
Oder zum Beispiel Physik und Musik ... Was kann die exakte Wissenschaft mit der Kunst gemeinsam haben? Es stellt sich heraus, dass es etwas gemeinsam gibt.
Bei Streichinstrumenten - Violine, Cello - wählt der Musiker selbst die gewünschte Tonhöhe. Dem Geiger gefällt es nicht, wie zum Beispiel der Ton "C" klingt, es scheint ihm, dass er etwas höher oder umgekehrt etwas tiefer klingen sollte - er selbst wählt den genauen Klang auf der Saite aus. Das kann der Pianist nicht. Auf einer Tastatur ist jede Taste eine bestimmte Note. Drücken Sie es wiederholt, es wird gleich klingen. Das bedeutet, dass für die exakte Aufführung eines Musikstücks das Klavier sehr genau gestimmt sein muss. Physiker haben die Frequenz der Schallschwingung berechnet, auf die Tasteninstrumente am genauesten gestimmt werden können. Wie Sie sehen, wäre es für Musiker und Linguisten ohne Physiker und Mathematiker schwierig.
Für den modernen Mann es ist notwendig, ein breites Wissen zu haben. Dies ist besonders wichtig für den heutigen Wissenschaftler. In unserer Zeit sind viele zusammengesetzte Wissenschaften erschienen: physikalische Chemie und chemische Physik, ja sogar, wie Sie jetzt wissen, physikalische und chemische Biologie. Was hat das alles mit dir zu tun? Am direktesten.
In der Schule dachte ich nicht einmal, dass ich jemals Biologie studieren würde. Er liebte genauere Wissenschaften. Aber jetzt beschäftige ich mich mit Biologie.
Es ist falsch sich zu trennen Schulsachen zu denen, die gebraucht werden und denen, die nicht benötigt werden. Wer weiß, was sich später als nützlich erweisen könnte?

1952 entdeckte die englische Biophysikerin Rosalind Franklin, dass Desoxyribonukleinsäure (DNA) in ihrer Struktur einer Wendeltreppe ähnelt. Doch der Ruhm dieser Entdeckung, die den Grundstein legte moderne Forschung Gene wurden anschließend von Maurice I Wilkins sowie von Francis Crick und James Watson angeeignet.

Das Gerät der Vererbung I Rosalind Franklin ging von der Annahme aus, dass DNA von großer Länge ein Polymermolekül von Nukleotiden ist - aus sich wiederholenden Blöcken bestehen sollte. Um diese Hypothese zu überprüfen, konnte der englische Forscher nicht einfach zum Mikroskop greifen. Solche submikroskopischen Phänomene können nur durch Röntgenbeugung erfasst werden. Deshalb belichtete der Forscher die DNA-Moleküle mit Röntgenstrahlen und stellte nach langer mühevoller Arbeit fest, dass ihre Struktur eine Doppelhelix ist. Damit war es erstmals möglich, sich die Struktur des Hauptbestandteils des menschlichen Lebens vorzustellen.

Öffnung im Schatten

Franklin veröffentlichte die Ergebnisse ihrer Forschungen nicht sofort. Sie wollte ihre Beobachtungen zunächst von Kollegen bestätigen lassen. Im Jahr 1953 übergab Maurice Wilkins, Franklins Anführer, ohne ihr Wissen die ihm präsentierten Ergebnisse seinem Mitarbeiter Crick und dem Biochemiker Watson. Zu diesem Zeitpunkt kannten diese Wissenschaftler bereits die chemische Zusammensetzung der DNA: Zucker, Desoxyribose, Phosphat und stickstoffhaltige Basen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, und sie erkannten sofort die Bedeutung von Franklins Daten.

Der Nobelpreis wird nicht posthum verliehen

Crick und Watson, die einige Ergänzungen und Änderungen an der Arbeit vorgenommen hatten, veröffentlichten sie unter Eigennamen... Der berühmte Artikel "Molekulare Struktur von Nukleinsäurezysten: Die Struktur der Desoxyribonukleinsäure", der 1954 in der Zeitschrift "Nature" erschien, erregte eine stürmische Begeisterung der wissenschaftlichen Welt. Watson und Crick erstellten ein logisch unverwundbares Modell, das zur Grundlage für weitere Forschungen wurde. Rosalind Franklin starb 1958 im Alter von 37 Jahren an Krebs. Der Nobelpreis für Medizin für die Entdeckung der DNA-Struktur wurde 1962 an Crick, Watson und Wilkins verliehen.

• 1865: Gregor Johann Medel begründet die Vererbungsgesetze genetischer Prinzipien.
• 1970: Hamilton O. Smith und Daniel Nathan legen den Grundstein für die Gentechnik.
• 1973: In den USA wird erstmals ein gentechnisch verändertes Bakterium geschaffen.
• 1976: Der indische Biophysiker Har Gobind vom Koran synthetisiert das Gen zum ersten Mal.