Спираль жизни

1.

СПИРАЛЬ ЖИЗНИ
25 апреля
Международный День ДНК

2.

25 апреля во всем мире отмечается Международный день ДНК. Он был учрежден в знак признания
важности генетики и научных достижений, сделанных в этой области. В этот день в 1953 году в журнале Nature
ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик совместно с Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин опубликовали
результаты исследования структуры молекулы ДНК.

3.

Исследователи 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.
Последовательность
чередования
нуклеотидных остатков в ДНК (первичная
структура) у разных организмов строго
индивидуальна
и
служит
важнейшей
характеристикой, отличающей одну молекулу
ДНК от другой и соответственно один ген или
один регуляторный генетический элемент от
другого.
За это открытие ученые в 1962 году Уотсон,
Крик и Уилкинс были удостоены Нобелевской
премии по физиологии и медицине.

4.

Что изменило это открытие в нашей жизни за прошедшие годы?
В 1969 году учёные впервые синтезировали искусственный фермент, в 1971 году - искусственный ген. В конце
XX века стало возможным создание полностью искусственных микроорганизмов. Так, в лабораториях были
созданы искусственные бактерии, вырабатывающие необычные для них аминокислоты, а также жизнеспособные
«синтетические» вирусы. Ведутся работы по созданию более сложных искусственных организмов – растений и
животных.

5.

Ещё в 1978 году был создан инсулин, практически полностью идентичный человеческому, а потом его ген был
внедрён в геном бактерий, превратившихся в «фабрику инсулина».
А всего в клинической практике применяется более 350 препаратов и вакцин, при создании которых
используется генная инженерия.

6.

В
1990
году
впервые
был
опробован
метод
генной
терапии, который позволил спасти жизнь четырёхлетней девочке,
страдавшей тяжёлым расстройством иммунитета.
Сейчас полным ходом идёт изучение генетических механизмов
развития самых разных заболеваний – от рака до артрита – и поиск
методов исправления вызывающих их генетических «ошибок».

7.

8.

Мышь с геном, вызывающим рак
Изучение структуры и биохимии ДНК привело к созданию методики
модификации генома и клонирования. В 1980 году был выдан первый
патент на проведение экспериментов с генами млекопитающих, а год спустя
была создана трансгенная мышь с искусственно модифицированным
геномом. В 1996 году на свет появилось первое клонированное
млекопитающее – овечка Долли, потом к ней присоединились
клонированные мыши, крысы, коровы и обезьяны.
Порода свиней с геном роста

9.

Овечка Долли
Эксперимент был поставлен Яном Вилмутом и Китом Кэмпбеллом в Рослинском институте, в Шотландии,
близ Эдинбурга в 1996 году. Генетическая информация для процесса клонирования была взята из взрослых
дифференцированных (соматических) клеток, а не из половых (гамет) или стволовых. Исходное животное
(прототип) на момент клонирования уже умерло. А часть его клеток, необходимая для эксперимента, была
своевременно заморожена и хранилась в жидком азоте, чтобы сохранить и передать генетический материал.

10.

В 1982 году была впервые проведена успешная модификация генома
растения.
А
пять
лет
спустя
на
полях
появились
первые
сельскохозяйственные растения с модифицированным геномом (это были
помидоры, устойчивые к вирусным заболеваниям).
Сейчас с помощью генной инженерии выращиваются
практически все продукты питания, особенно такие культуры, как
соя и кукуруза.
С 1996 года, когда началось коммерческое использование
генетически модифицированных продуктов, общая площадь их
посевов возросла в 50 раз. Общая площадь посевных площадей под
трансгенными культурами в мире превысила 100 миллионов га.
Правда, правительства многих стран запретили выращивание и
ввоз таких продуктов, так как ряд исследований показали, что они
могут представлять опасность для здоровья человека (аллергия,
поражение репродуктивной функции и др.).

11.

Анализ ДНК нашёл широкое применение даже в криминалистике. Он используется во время судебных
процессов по признанию отцовства, а также для установления личности преступника.
Стоит отметить, что о подобной возможности использования ДНК говорил ещё сам Джеймс Уотсон,
предлагавший создать базу данных, в которую вошли бы персональные структуры ДНК всех жителей планеты,
что позволило бы ускорить процесс идентификации преступников и их жертв.
Генетическая дактилоскопия

12.

Возможность изучения структуры ДНК позволила придать
новый импульс историческим исследованиям.
Так, например, были идентифицированы останки Николая
Второго и его семьи.
С помощью анализа ДНК удалось проследить происхождение и
людей, и целых народов. Например, было показано, что гены
японцев
практически идентичны генам одного из племён
Центральной Америки.

13.

В 2002 году был успешно завершён проект «Геном человека», в ходе которого была создана полная
генетическая карта человеческих клеток.
Что
даст
нам
ДНК
в
ближайшем
будущем?
Очевидно, это будет клонирование человека и его органов, что
решит проблему нехватки донорских сердец и лёгких для
пересадки. Появятся новые лекарства, благодаря которым уйдут в
прошлое неизлечимые генетические заболевания...

14.

Материалы взяты из открытых
источников сети Интернет
Составитель: зав. информационно-библиографическим
отделом Котелевская Г. М.
Редактор: главный библиотекарь Кузнецова Е. Д.
сайт библиотеки:
электронный каталог:
http://portal.dnmu.ru/library
https://vk.com/librarydnmu
http://katalog.dnmu.ru/
https://t.me/librarydnmu