Открытие ДНК, или нуклеиновых кислот, дало возможность вывести развитие медицины и молекулярной биологии на новый уровень. Трудно переоценить роль этих соединений в человеческом организме. Эти вещества способствовали появлению такого понятия, как наследственность. Именно эти элементы передают целый ряд признаков следующим поколения. При этом многих интересует, кто из ученых открыл нуклеиновые кислоты.
Описание вещества
Нуклеиновые кислоты были открыты еще в девятнадцатом веке. Этим термином называют высокомолекулярное органическое соединение. По сути, это биополимер, который образуют остатки нуклеотидов. ДНК и РНК имеются в клетках всех живых организмов. Именно они выполняют ключевые функции по хранению и передаче наследственных данных.
Какие науки связаны с НК
Когда ученым удалось открыть существование нуклеиновых кислот, они сделали предположение, что эти вещества имеют связь с генетической предрасположенностью. Однако впоследствии от этой идеи отказались. Исследователям потребовалось еще 50 лет, чтобы доказать наличие связи. Они постоянно интересовались вопросом, почему дети похожи на родителей. Для решения этой проблемы использовались разные науки – физика, медицина, химия, биология, математика.
Каждый из исследователей воспринимал нуклиды с позиций своей науки. Но для решения общей задачи они объединили свои усилия. Химики смогли определить строение молекулы ДНК, а физики при помощи рентгена установили, что она обладает формой спирали с 2 цепочками. При этом биологу Уолтсону удалось разобраться в парности веществ, которые входят в ее состав. Он установил, что в структуру ДНК входят элементы, которые притягиваются. Так, цитозин соединяется с гуанином, а тимин – с аденином. Эти элементы начали обозначать буквами Ц, Г, Т, А.
После анализа всех факторов исследователи совместно начали создавать модель ДНК, используя для этой цели молекулярный конструктор. Его составляющими служили атомные шарики. Работа была проведена для того, чтобы понять принцип действия молекулы.
После условного разматывания спирали из ДНК получаются отдельные цепочки, которые могут достроить себе подобную и соединиться опять. Это дало возможность теоретическим способом понять тайну генов. 25 апреля 1953 года исследователи опубликовали сведения о загадочной молекуле ДНК. Спустя несколько лет появилась новая наука, которая получила название молекулярной биологии.
Роль ДНК
После того как были открыты нуклеиновые кислоты, удалось доказать их роль. Итак, молекула ДНК выполняет следующие функции:
- считается носителем генетического кода;
- помогает передавать наследственные данные в разные поколения клеток;
- принимает участие в процессе транскрипции белков.
Помимо главной функции, есть разные предположения воздействия молекулы на существование организма. В соответствии с одной из теорий, ДНК влияет на кодирование видовых размеров организма. При этом другая гипотеза говорит, что 95 % молекулы не выполняет никаких функций.
В любом случае, с медицинской точки зрения, открытие ДНК стало очень важным. Это позволило добиться таких результатов:
- установить связь между многими наследственными патологиями и изменениями в структуре ДНК;
- получить прививку от гепатита;
- создать инсулин для людей, страдающих диабетом;
- восстановить обменные процессы, нарушенные поврежденными генами, – этого удалось достичь за счет введения полноценно работающих генов в человеческий организм;
- установить родственную связь – это достигается путем забора генетического материала.
История открытия
Впервые ДНК было выделено во второй половине девятнадцатого века. Это стало настоящим прорывом в науке тех лет.
Что сделал Мишер
В 1868 году швейцарский ученый Мишер первым выделил из ядер человеческих лейкоцитов соединения нового типа, которые были неизвестны ранее. Он назвал эти элементы нуклеинами. В скором времени работники лаборатории Гоппе-Зейлера, в которой трудились Мишер и Любавин, сумели выделить нуклеины из эритроцитов рептилий, дрожжевых клеток, птиц и прочих объектов.
Впоследствии Мишеру удалось установить, что нуклеин представляет собой сложное соединение, которое состоит из кислого компонента с повышенным содержанием фосфора и белка. В 1889 году первое вещество получило название нуклеиновой кислоты. Длительное время считалось, что белковые составляющие нуклеопротеинов представляют собой только белки основного характера, а именно – протамины и гистоны. Но в 1939 году академик Белозерский выявил в растительных нуклеопротеинах кислые белки – глобулины и альбумины.
Дальнейшее изучение
Впоследствии открытие Мишера легло в основу множества других исследований:
- В 1879-1888 годах немецкие исследователи Альбрехт Коссель и Эмиль Фишер отыскали в составе нуклеина азотистые основания. В тот же период еще один немецкий ученый Рихард Альтман первым ввел понятие «нуклеиновая кислота» и создал удобный способ выделения данных веществ.
- В 1909 году Фибус Левин установил, что НК включают мономеры – нуклеотиды. В 1930 году он определил отличия нуклеотидов по типу углеводной компоненты. Содержащие рибозу кислоты называются РНК, а вещества с дезоксирибозой – ДНК.
- В 1934 году Торбьерн Оскар Касперссон и Эйнар Хаммерстен продемонстрировали, что такие кислоты считаются гетерополимерами. При этом их мономеры – нуклеотидные звенья.
Тогда же проводились исследования, которые были направлены на определение биологической функции веществ. На этом поприще ученым удалось добиться хороших результатов. Так, в 1881 году Эдуард Захариас смог доказать, что нуклеин присутствует в хромосомах, которые уже тогда отвечали за генетические признаки. Но идея о том, что такие кислоты представляют собой основу наследственности, не нашла подтверждения. Лишь в 1936 году работы Браше, Дэвидсона и Белозерского помогли установить, что оба вида нуклеиновых кислот характерны и для растений, и для животных.
Интересные факты
После открытия нуклеиновых кислот удалось установить ряд интересных фактов:
- ДНК человека на 50 % совпадает с ДНК капусты и на 60 % с ДНК банана.
- Генетическое сходство человека с шимпанзе достигает 98 %.
- Если все молекулы ДНК в человеческом организме расположить в ряд, длина цепочки будет в 600 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца.
Открытие нуклеиновых кислот помогло совершить настоящий переворот в науке. Благодаря этому развитие медицины и молекулярной биологии смогло выйти на новый уровень.
Похожие записи:
Кто открыл планету Уран и когда о ней узнали – история изучения
Кто из ученых и когда впервые открыл явление радиоактивности – история
Кто из ученых открыл процесс фотосинтеза – история изучения явления
Кто и когда открыл ДНК, история создания модели молекулы и ее расшифровки
Кто первым открыл атом, когда придумали и доказали теорию – история
Кто первым и когда открыл вирусы – история их возникновения и строение
Кто первым и когда открыл существование клетки – история создания
Кто и когда открыл периодический закон химических элементов – история создания