Dějiny objevu a výzkumu DNA
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Obsah |
[editovat] Dědičnost
Za zakladatele dnešní genetiky je považován brněnský kněz a středoškolský profesor Johann Gregor Mendel, který se zabýval křížením různobarevných odrůd hrachu. Mendel po mnohaletém experimentování a poctivém zapisování statistik svých křížení dospěl k závěru, že barva květů, stejně jako další dědičné znaky, nezískávají rostliny od mateřské rostliny přímo, ale prostřednictvím tzv. elementů. Tyto elementy významově vlastně odpovídají dnešnímu chápání pojmu gen. Mendel formuloval 2 pravidla, která byla později pojmenována jako Mendelovy zákony a jsou platné pro všechny pohlavně se rozmnožující organizmy.
V své době, kdy se o genetice ještě nic nevědělo, předstihla jeho práce svou dobu a přestože byla poprve zveřejněna již v roce 1866, veřejné proslulosti se dočkala až mnohem později. Až v roce 1900 ji nezávisle na sobě objevili tři vědci (Erich von Tschermak, Hugo de Vries a Karl Erich Correns) a potvrdili její platnost.
[editovat] DNA
Molekula DNA jako taková byla objevena v roce 1869, kdy se švýcarskému lékaři Miescherovi podařilo vyizolovat DNA z bílých krvinek, obsažených v hnisu. Nedařilo se však vytvořit dostatečně čistý vzorek na to, aby DNA mohla být dále zkoumána.
Ve dvacátých letech pak Frederick Griffith dokázal, že je možné pneumokoky jednoho typu přeměnit v typ jiný, pokud jsou vystaveny působení zahřátého buněčného extraktu tohoto jiného typu a, že tato změna je trvalá a dědičná. Na tomto pokusu postavili další experimentální práci tři vědci z Rockefellerova ústavu - Avery, McLeod a McCarthy, kteří dokázali, že za touto změnou stojí molekula DNA a nikoliv bílkoviny, jak se obecně soudilo. Tímto byla role DNA v mechanizmu dědičnosti prokázána .
[editovat] Struktura DNA
Objevit charakteristickou strukturu DNA se podařilo až v roce 1953 dvěma mladým vědců z Cambridge - Američanovi Jamesi Watsonovi a Britovi Francisi Crickovi, který studoval rentgenovou strukturní analýzu. Právě tato experimentální metoda se jevila, při zkoumání struktury DNA, jako nejslibnější. Problémem však bylo, že DNA nebylo možné izolovat čistou a že nekrystalizovala. Přesto Rosalyn Franklinová dokázala změřit difrakční vzor DNA. Blízko k sestavení modelu DNA byl Linus Pauling, který sestrojil trojšroubovicový model, bez znalosti difraktogramů Franklinové. Naproti tomu Watson a Crick díky Maurici Wilkinsovi difraktogramy Franklinové spatřili a vyvodili z nich helicitu molekuly a opakující se motiv po 0,2 nm. Model DNA sestavili 28. března 1953. Je jím dvojitý helix s antiparalelní orientací obou řetězců, s bázemi uvnitř molekuly, kde se párují A-T a G-C pomocí vodíkových vazeb a s hlavním řetězcem orientovaným do okolí. Svůj objev prezentovali v časopise Nature článkem „A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid“. V roce 1962 obdrželi společně Crick, Watson a Wilkins Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství. Franklinová se pro tragické úmrtí této ceny nedočkala.
[editovat] Klíčové objevy ve výzkumu DNA
- 1869 - Miescher z lidských bílých krvinek poprvé izoloval DNA.
- 1944 - Avery ukázal, že genetická informace je uchovávana pravděpodobně molekulou DNA a nikoli proteiny, jak se do té doby věřilo.
- 1953 - Watson a Crick s na základě dat Franklinové a Wilkinse prvně postulovali model sekundární strukturu molekuly DNA - model dvoušroubovice DNA.
- 1955 - Kornberg objevil DNA polymerázu.
- 1962 - Arber přinesl první důkazy o existenci DNA restrikčních nukleáz (štěpí v přesně definovaných místech molekulu DNA na fragmenty), které pak Nathans a Smith použijí pro charakterizaci sekvence DNA .
- 1966 - Nirenberg, Ochoa a Khorana rozluštili genetický kód.
- 1967 - Gellert objevil DNA ligázu. Enzym, který se pak začne užívat pro spojování různých fragmentů DNA do jednoho celku.
- 1972 - 1973 - V laboratořích Boyera, Cohena, Berga a jejich kolegů byla vyvinuta technika klonování DNA. (Metoda, či spíš soubor metod, se užívá pro tvorbu rekombinatní DNA. - DNA složené z částí původně odlišných molekul DNA)
- 1975 - Southern vyvinul DNA hybridizační metodiku na bázi gelové elektroforézy pro identifikaci molekul DNA o specifické skvenci (Southern blot).
- 1975 - 1977 - Sanger s Barrellem a Maxam s Gilbertem vyvinuli techniku sekvenování DNA
- 1981 - 1982 - Palmiter a Brinster přivedl na svět první transgení myš a Sprandling s Rubinem první transgení octomilku.
- 1985 - Mullis spolu s kolegy vynalezl PCR
- 1990 - Lipmann spolu s kolegy vytvořil aplikaci BLAST, algoritmus používaný pro vypočítání podobnosti sekvencí a následné dohledávání genů, sekvencí DNA a proteinů na základě vzájemné homologie.
- 1995 - Venter a kolegové osekvenovali první kompletní genom a to genom bakterie Haemophilus influenzae
- 2001 - Konzorcium participujících vědců HUGO oznámilo dokončení sekvenačního projektu lidského genomu.
[editovat] Externí odkazy
- Článek o Siru Francisi Crickovi na Oslu
- [1] (9. slide)
