История генетики

Регуляция генной активности. 

Функциональная  неравнозначность клеток и связанная с ней репрессия и активация генов давно привлекали внимание генетиков. 

Первая попытка  объяснить регуляторную активность генов были связаны с изучением  гистонных белков. Еще супруги  Стэдман в начале 40-х годов  нашего века получили первые четкие результаты о различиях в химической природе гистонных белков. Дальнейшие исследования показали, что регуляция генной активности гораздо более сложный процесс, нежели простое взаимодействие участков генов с молекулами пистонных белков. 

Жакоб и Моно разделили гены регуляторной системы на два типа - гены- регуляторы и гены-операторы. Авторы ввели в генетику новое понятие, определив блок структурных генов и управляющий ими оператор как единую функциональную единицу -оперон. 

В последние  годы были получены данные о наличии еще одной управляющей ячейки генной активности- промоторе. Оказалось , что по соседству с операторным участком , к которому присоединяется продукт -белковое вещество репрессор, синтезированный на гене-регуляторе, имеется другой участок, который относится к членам регуляторной системе генной активности. К этому участку присоединяется молекула фермента РНК- полимеразы. В этом промоторном участке должно произойти взаимное узнавание уникальной последовательности нуклеотидов в ДНК и специфической конфигурации белка РНК- полимеразы.  

От эффективности  узнавания будет зависеть осуществление  процесса считывания генетической информации с данной последовательности генов  оперона, примыкающего к промотору. 
 

Репарация генетических повреждений. 

Новой главой в развитии молекулярной генетики стало учение о системе репарирующих ферментов, исправляющих повреждения генетических структур, вызванные облучением или обработкой химическими агентами. 

Ранее всего  изученным типом репарации является фотореактивация, впервые описанная А. Кельнером и В.Ф. Ковалевым (1949) .Под фотореактивацией понимают восстановление нормальной жизнедеятельности клеток (возобновляется синтез отдельных ферментов, способность к делению и размножению, снижается частота мутаций и т.д.), облученных ультрафиолетовым светом, после их пребывания на видимом свете. Обязательным условием реакции фотореактивации является наличие специального фотореактивирующего фермента. 

Было также  установлено , что такой процесс  происходит и в темноте.

Этот вид назвали темновой репарацией. 

В настоящее  время описано большое число  других видов репарации, приводящих к тому же результату, но отличающихся по молекулярным механизмам. 

В последние  годы эти исследования проводятся на самых различных биологических  объектах. 

Датированные  эры генетики. 

Эра классической генетики

 

Грегор Мендель, "отец генетики"

1865 Грегор Мендель  делает доклад Опыты над растительными  гибридами

1869 Фридрих Мишер  открыл главную составную часть  ядер, названную им нуклеином  (Nuclein)

1903 Высказано предположение о том, что хромосомы являются носителями наследственности.

1905 Уильям Бэтсон  в письме к Адаму Сэджвику  вводит термин генетика.

1908 Открыт закон  Харди — Вайнберга.

1910 Томас Хант  Морган доказывает, что гены расположены  в хромосомах.

1913 Альфред Стёртевант  составляет первую генетическую  карту хромосомы.

1918 Рональд Фишер  публикует работу On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance, которая знаменует  начало работ по созданию Синтетической  теории эволюции.

1927 Для обозначения  изменений в генах введен термин  мутация.

1928 Фредерик  Гриффит обнаруживает молекулу  наследственности, которая передаётся  от бактерии к бактерии (см. Эксперимент  Гриффита)

1931 Кроссинговер  как причина рекомбинации (см. Барбара Мак-Клинток и Цитогенетика)

1941 Эдвард Тейтем  и Джордж Бидл показывают, что  в генах закодирована информация  о структуре белков. 
 
 

Эра ДНК

1944 Освальд Эвери,  Колин Маклеод и Маклин Маккарти  изолируют ДНК (тогда его называли  трансформирующим началом (transforming principle)). 

1950 Эрвин Чаргафф  показывает, что, хотя доля нуклеотидов  в ДНК не постоянна, наблюдаются  определённые закономерности (например, что количество аденина, A, равно  количеству тимина, T) (Правило Чаргаффа). Барбара Мак-Клинток обнаруживает транспозоны у кукурузы.

1952 Эксперимент  Херши—Чейз доказывает, что генетическая  информация бактериофагов (и всех  других организмов) содержится в  ДНК.

1953 Структура  ДНК (двойная спираль) расшифрована  Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом  Криком с помощью Розалин Франклин

1956 Jo Hin Tjio и Алберт  Леван впервые верно устанавливают  Хромосомное число человека: 46 хромосом  в диплоидном наборе.

1958 Эксперимент  Мезельсона—Шталя показывает, что  удвоение ДНК носит полуконсервативный  характер.

1961 Выяснено, что  генетический код состоит из триплетов.

1964 Говард Тёмин  на примере РНК-содержащих вирусов  показал, что центральная догма  Уотсона не всегда верна.

1970 При изучении  бактерии Haemophilius influenzae обнаружены ферменты  рестриктазы, которые позволяют  вырезать и встраивать участки молекул ДНК. 
 
 

Геномная эра

 

Крейг Вентер, "геномный колдун"

1977 ДНК секвенирована  впервые независимо Фредериком  Сенгером, Уолтером Гилбертом и  Алланом Максемом. Лаборатория Сенгера  полностью секвенирует геном  бактериофага Φ-X174;.

1983 Кэри Бэнкс  Мёллис открывает Полимеразную  цепную реакцию, открывающую возможности  простой и быстрой амплификации  ДНК.

1989 Впервые секвенирован  ген человека (Фрэнсис Коллинс  и Лап-Че Цуи). Ген кодирует  белок CFTR. Дефекты в последовательности  гена приводят к развитию опухолей .

1995 Впервые полностью  секвенирован геном организма  невирусной природы — бактерии Haemophilus influenzae.

1996 Впервые полностью  секвенирован геном эукариотного  организма — пекарских дрожжей  Saccharomyces cerevisiae.

1998 Впервые полностью секвенирован геном многоклеточного эукариотного организма — нематоды C. elegans.

2001 Обнародованы  первые наброски полной последовательности  генома человека одновременно  Проектом «Геном человека» (Human Genome Project) и Celera Genomics.

2003 (14 апреля) Проект «Геном человека» успешно завершён: 99 % генома секвенировано с точностью 99.99%.

2008 Стартовал  международный проект по расшифровке  геномов 1000 человек. 

Заключение 

В данном реферате рассмотрен исторический процесс развития генетики.

Реферат состоит и двух частей. В первой части рассмотрен процесс зарождение хромосомной теории наследственности. Во второй части описаны достижения молекулярной генетики. Генетика до сих пор остается наукой хранящей в себе множество тайн. 
 

Литература 

1. В. Н. Сойфер, Э.Р. Пилле, О. Г. Газенко, Л.В. Крушинский, С. Я.

Залкинд и др. "История биологии с начала XX века до наших дней" М. 1975. 

2.История биологии (с начала ХХ века до наших  дней) /  

Под ред. Л.Я. Бляхера. – М.: Наука, 1975. – 660 с. [С. 295–313]