Международный день ДНК отмечается 25 апреля
Ежегодно 25 апреля отмечается Международный день ДНК (DNA Day) как знак признания достижений генетики. Дата выбрана не случайно: в этот день 70 лет назад один из высокоавторитетных научных журналов Nature опубликовал результаты исследования структуры молекулы ДНК. Авторами той работы стали ученые Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Морис Уилкинс, Розалинд Франклин. В 1962 году ученым, кроме Франклин, присудили Нобелевскую премию за их открытие. Розалинд за четыре года до этого скончалась от рака, а правилами премии запрещено посмертное награждение.
25 апреля 2003 года было объявлено, что проект по расшифровке генома человека близок к завершению, хотя дополнительный анализ некоторых участков генома еще не закончен.
Но все началось намного раньше. В середине XIX века о ядре клетки почти ничего не знали, но в 1866 году известный немецкий биолог Эрнст Геккель предположил, что ядро отвечает за передачу наследственных признаков. Швейцарский биохимик Иоганн Фридрих Мишер в конце 1860-х годов выделил из клеток гноя (лейкоцитов) и спермы лосося вещество, которое назвал нуклеином (оно-то и стало называться дезоксирибонуклеиновой кислотой).
По законам гороха, или Как монах Мендель заложил основы генетики >>
В 1930-х годах российский биохимик Андрей Белозерский стал первым в СССР, кто начал систематическое исследование нуклеиновых кислот. Ученый показал, что ДНК — обязательный компонент всех живых клеток. Полученные Белозерским результаты позволили отвергнуть деление НК на «животные» и «растительные» и утвердить представление об универсальном распространении ДНК как в растительных, так и в животных клетках.
В 1944 году американский микробиолог Освальд Эйвери с сотрудниками определили биологическую функцию ДНК как вещества наследственности. Основываясь на этих данных, в 1953 году Уотсон и Крик расшифровали рентгенограммы кристаллов ДНК из лабораторий Франклин и Уилкинса, и установили, что молекула ДНК представляет собой регулярную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей (двойная спираль). Диаметр спирали постоянен на протяжении всей ее длины и равен примерно 2 нм (нанометра). Длина витка спирали составляет 3,4 нм. На один виток в одной цепи приходится примерно 10 нуклеотидных остатков.
Негативный эскиз в геноме может стать благополучной картиной жизни >>
В 1954 году американский физик русского происхождения Георгий Гамов, основываясь на модели двухцепочечной спирали ДНК Уотсона и Крика, предположил, что ген – это участок ДНК, то есть некая последовательность звеньев – нуклеотидов. Он понял, что структура основных строительных блоков клетки — белков, состоящих из 20 основных (природных) аминокислот, — должна быть зашифрована в последовательности из четырех возможных нуклеотидов, входящих в состав молекулы ДНК. Исходя из простых арифметических соображений, Гамов показал, что при сочетании 4 нуклеотидов тройками получаются 64 различные комбинации, чего вполне достаточно для записи наследственной информации, и выразил надежду, что кто-нибудь из более молодых ученых доживет до расшифровки генетического кода.
Между молекулами: короткие цепи ДНК — ключ к разгадке тайн генетики >>
Предположение о триплетном кодировании информации в молекуле ДНК было подтверждено в 1961 году экспериментами Крика и других. К 1967 году генетический код был окончательно расшифрован. Роберт Холи, Хар Корана и Маршалл Ниренберг экспериментально доказали связь между генами, хранящими информацию о структуре белка и процессом сборки этих белков. Была раскрыта роль РНК — главного посредника, переносящего информацию о структуре белка из ядра клетки в цитоплазму. За расшифровку кода ученые в 1968 году получили Нобелевскую премию.
Генетический код оказался универсальным для всех клеток всех организмов, это имело далеко идущие последствия для науки. Открытие нового знания повлияло на медицину, физику, химию, палеонтологию, антропологию и другие дисциплины. Получила стремительное распространение новая наука – молекулярная биология.
Аватар здоровья и нейросеть: как IT помогают генетикам и пациентам >>
В России впервые День ДНК отметили в 2009 году в Красноярском государственном медицинском университете: прошли открытые лекции для педагогов, студентов, школьников, врачей, демонстрация научных и научно-популярных видеофильмов, посвященных великим открытиям генетики.
Материал подготовлен по открытым источникам.
