Великие открытия в генетике

Слайд 1

Слайд 2

Первооткрыватели Официально считается, что генетика родилась в 1900 году работами трех незнакомых друг с другом ученых: голландца Гуго де Фриза , немца Карл Эрих Корренса австрийца Эриха фон Чермака

Слайд 3

Но … еще в 19-м веке Грегор Мендель занимался весьма близкими проблемами. Так что кто явил миру новую науку – генетику – большой вопрос .

Слайд 4

Грегор Иоганн Мендель ( 1822-1884, Австрия ) Факторы наследственности Грегор Мендель – монах-августинец – в середине 19-го века занялся вопросом биологического наследования. Он начал эксперименты с простым горохом , наблюдая признаки получения видов. Почему горох? Сам он говорил - ради смеха!

Слайд 5

Грегор Иоганн Мендель (1822-1884, Австрия) Природа управляет наследственностью! Мендель пытался постичь тот механизм , который является причиной исчезновения некоторых характеристик в первом поколении гороха и их проявления - во втором . Во многих проведенных им экспериментах наблюдался один и тот же результат: вне зависимости от того, как именно он скрещивал разные виды гороха, скрытые признаки проявлялись лишь на четверть и только во втором поколении. Значит в появлении наследственных признаков есть закономерность! Иначе говоря, существуют законы природы, которые управляют наследственностью. Это было открытие!!!

Слайд 6

Томас Хант Морган (1866-1945, США ) Дрозофиле стоит поставить памятник! В своих ранних работах Морган критически подходил как к концепции Менделя о наследственности, так и к теории эволюции Дарвина. Но … лишь до поры до времени - пока не начал работать с дрозофилой – обычной фруктовой мушкой, роль которой в генетических исследованиях и сегодня не менее важна, чем столетие назад.

Слайд 7

Почему дрозофила? 1) Короткое время смены поколений 2 ) Высокая плодовитость (самка мушки дает до 400 новых мушек).

Слайд 8

Томас Хант Морган (1866-1945, США) Гены нанизаны на хромосомы Морган скрестил белоглазые мужские особи дрозофилы с красноглазыми самками. В результате В первом поколении у всех мушек глаза были красные, а во втором - у одной части особей – красные, а у другой – белые. Но… все мушки с белыми глазами были самцами. Дальнейшие работы Моргана заложили основы хромосомной теории наследственности, главный постулат которой гласит: Основой наследственности является линейная локализация генов в одной Х-хромосоме и их физическое сцепление

Слайд 9

Джордж Бидл (1903-1989, США), Эдвард Тейтум (1909-1952, США) Гены управляют биохимическими процессами Джордж Бидл и Эдвард Тейтум пытались п онять , не является ли передача цвета глаз результатом химических реакций, влияющих на генетику.

Слайд 10

Джордж Бидл (1903-1989, США), Эдвард Тейтум (1909-1952, США) Хлебная Плесень полезна для генетиков Бидл и Тейтум проводили свои исследования на другом простейшем организме – нейроспоре – красной хлебной плесени. Почему плесень? Предъявляет минимум требований для роста: хлеб, вода и воздух. Простой набор хромосом упрощает наблюдения за изменениями в генах.

Слайд 11

Джордж Бидл (1903-1989, США), Эдвард Тейтум (1909-1952, США ) Один ген – один фермент Бидл и Тейтум воздействовали на плесень рентгеновскими лучами, что приводили к мутациям в ее генах. Однако , когда ученые добавили плесени пищи , некоторые споры начали возрождаться. И вот здесь Бидла и Тейтума посетило озарение: они поняли, что обработанные радиацией споры не могут производить достаточного питания, поскольку у них повреждены гены . Значит, гены не только передают наследственную информацию, но и управляют производством ферментов, необходимых для выживания . Так, например, известный недуг человека - непереносимость молока – появляется из-за потери одного единственного фермента. Открытие Бидла и Тейтума : Один ген – один фермент, а каждый ген кодирует определённый белок. А всего-то навсего плесень!

Слайд 12

Барбара Мак- Клинток (1902-1992), США) Мигрирующие гены и кукуруза Барбара Мак- Клинток обнаружила , что определенные гены оказываются у одного растения в одном месте, а у другого — совсем в другом. Она сделала интуитивное предположение : гены перемещаются с одного места на другое . Сегодня мы знаем, что м игрирующие гены существуют у всех живых существ – от водоросли до человека. Ч ерез 30 лет в 1983 году ее наградили Нобелевской премией по медицине . Вот тебе и кукуруза!

Слайд 13

Альфред Хеши (1908-1997, США) Марта Чейз (1927-?, США) ДНК содержит генетический материал Херши и Чейз пытались выяснить, что именно содержит генетическую информацию – белок или ДНК. При помощи блендера они отделили бактерии от вируса и увидели, что радиоактивный протеин не попал внутрь бактерии, зато внутри бактерии была радиоактивная ДНК. Именно ДНК начала заставлять чужую клетку создавать новые вирусы. Благодаря Херши и Чейз стала понятна истинная суть ДНК – это генетический материал, сама суть жизни. А помог обычный блендер!

Слайд 14

Джеймс Уотсон (1928, США) и Френсис Крик (1916-2004, Англия) Двойная спираль Построение трехмерной модели ДНК Уотсоном и Криком началось с изучения бактерий и поражающих их вирусов – бактериофагов . И уже в 1953 году они рассказали всему миру о том, что ДНК представляет собою двойную спираль. Две нити собраны из пар четырех известных основ, а вся структура закручивается, словно винтовая лестница. Она легко делится на две, чтобы тут же создать копию самой себя с идентичной генетической информацией . А Уотсон и Крик вместе за свое открытие получили в 1962 году Нобелевскую премию. Работы Уотсон и Крика стали первым толчком к созданию новой области науки генной инженерии . Но все началось с бактерий и бактериофагов .

Слайд 15

о геноме человека В 1988 году был начат международный проект «Геном человека ». Все хромосомы человека были поделены между странами-участницами. России для исследования достались 3-, 13- и 19-я хромосомы из 23 существующих пар. 26 июня 2000 года в Лондоне было официально объявлено об окончании первого этапа проекта "Геном человека". Но в научном мире есть разногласия по вопросу о том, что именно можно считать завершением расшифровки генома , т.к. в ДНК есть фрагменты, которые современными методами не поддаются расшифровке.

Слайд 16

Зачем Человечеству знать свой геном? Даже те данные, которые пока известны, позволят добиться очень многого. Можно будет справиться с десятками болезней, против которых современная медицина бессильна: рак, заболевания сердечно-сосудистой системы, наследственные нарушения, старение организма и т.д. Уже выявлены мутации, отвечающие за такие заболевания, как гипертония, диабет, некоторые виды слепоты и глухоты, злокачественные опухоли. Открыты гены, ответственные за предрасположенность к алкоголизму или наркомании, возникновения зависимости от химических веществ. Активно разрабатываются методы адресной доставки лекарств в пораженные клетки, замены больных генов здоровыми. Интенсивно изучается проблема зависимости способностей и талантов человека от его генов. Теперь перед учеными встанет задача установления взаимосвязей между различными генами, изучение механизмов развития болезней на генном уровне.

Слайд 17

Самые важные Вопросы к ученому сообществу и ответы на них Не могут ли данные о геноме человека быть использованы для создания биологического оружия нового типа? Гораздо большую опасность представляют данные по геномам болезнетворных бактерий и вирусов. Не станет ли теперь реальностью целенаправленное изменение человеческой расы? Для полного определения функций всех генов может потребоваться около ста лет. Существует ли опасность распространения генетической информации о конкретных людях? В некоторых странах уже приняты законы, запрещающие распространение такой информации, и юристы всего мира работают над этой проблемой.

Слайд 18

Трудно поверить, что от открытия Менделем закона о наследственности до почти полной расшифровки генома человека прошло менее 150 лет. Благодарю за внимание!!!