В настоящее время двойная спираль ДНК представляет собой, наверное, самую известную биологическую молекулу. Сегодня люди сооружают мосты, лестницы и небоскребы по ее типу и подобию. Действительно, двойная спираль представляет собой весьма интересную структуру, сочетающую в себе форму и функциональность. Однако далеко не всем известно, кто конкретно открыл ДНК.
Что такое ДНК
Наследственный материал человека, который больше известен как ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, – это длинная молекула с информацией, требуемой организму для развития и размножения. Она присутствует в каждой клетке тела и передается от родителей к детям. ДНК – это самовоспроизводящийся материал, который имеется в любом живом организме. Иными словами, он считается носителем всей генетической информации и включает конструкции, которые нужны людям для развития.
Когда была открыта ДНК, удалось установить, что она представляет собой одну длинную молекулу, содержащую генетический код. Он считается начальной точкой развития. Однако человека в итоге все же во многом формируют внешние факторы – питание, образ жизни, окружающая среда.
Из чего она состоит
После того как открыли ДНК, удалось установить, что она состоит из особых молекул – нуклеотидов. Каждый из них включает сахарную и фосфатную группу. Также в нем присутствуют азотистые основания. Они делятся на несколько типов – тимин, гуанин, цитозин и аденин.
По своему строению дезоксирибонуклеиновая кислота напоминает спираль с двумя цепочками. При этом сахар и фосфаты представляют собой нуклеотидные нити, формирующие длинные стороны. Основания азота – это ступени. Каждая из них состоит из двух типов азотистых оснований. Они соединяются вместе и удерживают длинные нити нуклеотидов.
Принцип работы ДНК
Расшифровка аббревиатуры ДНК – «дезоксирибонуклеиновая кислота». Она включает жизненно важную информацию, передающуюся из поколения в поколение. Молекулы ДНК в клеточном ядре плотно обвиваются и формируют хромосомы, которые позволяют хранить важные данные в виде генов. В основе работы ДНК лежит копирование себя в одноцепочечную молекулу, которая называется РНК.
Как ее обнаружили
Довольно часто открытие молекулы ДНК приписывают британским биологам Уотсону и Крику. В 1953 году они описали структуру этой молекулы и создали ее модель. Однако наличие этого соединения открыли другие ученые.
На самом деле выявить ДНК удалось еще в 1869 году. Это сделал швейцарский ученый Фридрих Мишер, который изначально занимался изучением структуры лимфоидных клеток – лейкоцитов. В результате ему удалось выделить новую молекулу. Ученый назвал ее нуклеином из клеточного ядра. При этом функции молекулы и ее роль в генетическом наследовании на тот момент еще были не выявлены.
Кому принадлежит открытие
Как уже было сказано, дезоксирибонуклеиновая кислота была открыта молодым швейцарским врачом Фридрихом Мишером, который на тот момент трудился в Германии. Это случилось в 1869 году. Исследователь занимался изучением химического состава клеток животных. При этом в качестве материала для анализа ученый использовал лейкоциты. В большом количестве эти элементы содержались в гное.
В процессе отмывания лейкоцитов от марли ученый понял, что, помимо белков, в клетках имеется еще какое-то необычное соединение. При подкислении раствора оно выпадало в осадок в форме белых хлопьев или нитей. При подщелачивании вещество опять растворялось.
При изучении лейкоцитов под микроскопом ученому удалось установить, что после отмывания клеток соляной кислотой от них остаются только ядра. Таким образом исследователь понял, что неизвестное вещество присутствует именно в них. Мишер назвал его нуклеином.
Чтобы более подробно изучить новое вещество, Мишер придумал процедуру его получения и очистки. В результате своих исследований ученый определил, что нуклеин включает кислород, углерод, азот, водород и много фосфора. Это позволило ему сделать вывод, что открытое вещество является новым классом внутриклеточных соединений.
Впоследствии Мишер провел еще много исследований, используя в качестве материала молоки лососевых рыб. В результате он сделал вывод, что новое вещество явно связано с процессом оплодотворения. Однако ученый отвергал мысль о том, что там может присутствовать наследственная информация. Он считал соединение чересчур простым для этого. К тому же существовавшие на тот момент методы анализа не позволяли установить значительные отличия между нуклеином человека и лосося.
Впоследствии изучением ДНК занимались многие ученые. Некоторые из них добились весьма заметных результатов:
- В 1881 году немецкий исследователь Альбрехт Коссель переименовал вещество в нуклеиновую кислоту. К тому же именно он выделил азотистые основания, которые сегодня представляют собой ключевые строительные блоки ДНК и РНК.
- В 1882 году Вальтер Флемминг провел систематический анализ деления хромосом. Ученый установил, что хромосомы удваиваются. Это легло в основу теории наследования, которая была позже сформулирована.
- В начале прошлого века Теодор Бовери и Уолтер Саттон независимо работали над созданием хромосомной теории наследования. Им удалось установить, каким образом хромосомы переносят генетический материал и передают его последующим поколениям.
- В 1944 году Освальд Эвери установил, что свойства клеток трансформирует ДНК, а не белки.
- В период с 1944 по 1950 годы Эрвин Чаргафф провел ряд исследований, которые позволили установить, что именно ДНК отвечает за наследственность.
- В конце сороковых годов прошлого века Барбара Мак-Клинток выявила мобильность генов.
- В 1951 году Розалинд Франклин привела доказательства того, что ДНК имеет спиральную форму. Это подтвердили Уотсон и Крик только через 2 года. Выводы ученой были признаны посмертно.
- 25 апреля 1953 года Уотсон и Крик, основываясь на работах Чаргаффа и Франклин, описали структуру двойной спирали ДНК.
Перспективы изучения
Все открытия в этой сфере привели к увеличению интереса к ДНК. Важным этапом в развитии молекулярной генетики стало создание методов секвенирования. Этот способ позволил получать безграничное число копий участка ДНК, выбранного ученым. Его автором стал английский биохимик Фредерик Сенгер, который впоследствии получил за это Нобелевскую премию.
Несмотря на значительные достижения в этой области, еще многое остается неизвестным. Ученые считают, что полное понимание ДНК живых существ поможет справиться с такими проблемами, как голод, изменение климата, эпидемии.
Открытие ДНК стало важнейшим этапом в истории человечества. Первые исследования в этой сфере датируются еще девятнадцатом веком. После выявления этой молекулы было сделано еще много важных выводов. Однако процесс ее изучения продолжается.
Похожие записи:
Кто первым и когда открыл существование клетки – история создания
Кто первым открыл атом, когда придумали и доказали теорию – история
Кто и когда придумал таблицу химических элементов Менделеева – история создания
Когда придумали динамит и кто его изобрел, из чего сделан – история создания
Когда и где изобрели порох, кто его придумал – история создания
Кто изобрел первый в мире микроскоп и когда его придумали – история создания
Кто из ученых первым изобрел телескоп и когда его придумали, история создания
Кем и когда была изобретена первая аналитическая машина – история создания