Нуклеиновые кислоты — вещество наследственности

Нуклеиновых кислот в живой природе два типа — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Это высокомолекулярные органические соединения, которые обеспечивают хранение и передачу наследственной (генетической) информации между поколениями клеток и организмов.

До 50-х годов XX в. многие ученые полагали, что химической основой генов являются белки. В доказательство этого положения приводилось следующее.

  • 1. Существует громадное множество белков.
  • 2. У каждого организма много различных белков.
  • 3. Белки составляют примерно 50 % сухого вещества клетки.

4. Белки сложно устроены.

И все это является прямым противопоставлением нуклеиновым кислотам:

  • 1. Нуклеиновых кислот всего два типа (ДНК и РНК).
  • 2. РНК составляет примерно 10 % от сухого вещества клетки, ДНК — 2 %.
  • 3. Нуклеиновые кислоты слишком просто устроены, чтобы содержать информацию о признаках и свойствах живых организмов.

Вирусы и бактерии как просто устроенные объекты оказались именно тем материалом, на основе которого было доказано, что нуклеиновые кислоты, прежде всего ДНК (РНК только у некоторых вирусов), являются носителями генетической информации.

В 1944 г. Освальд Эвери с сотрудниками на бактериях пневмококках доказали, что ДНК является носителем наследственной информации.

В растущую культуру клеток непатогенного бескапсульного штамма R эти ученые добавляли очищенную ДНК патогенного капсульного штамма S. Некоторые клетки штамма R при этом трансформировались в патогенные капсульные: мыши, зараженные такими бактериями, погибали от воспаления легких. Следовательно, трансформирующим фактором была ДНК, причем новое свойство штамма R передавалось потомству.

В 1952 г. Альфред Херши и Марта Чейз пометили белковую оболочку бактериофага Т2 радиоактивной серой (сера входит в состав белков), а ДНК — радиоактивным фосфором (фосфора в белках нет). Фагом с двойной меткой была заражена культура кишечной палочки — Е. coli. Внутри Е. coli был обнаружен радиоактивный фосфор и не обнаружено такой серы. Это стало весомым доказательством в пользу того, что в бактериальные клетки входит только ДНК фага, которая, собственно, и является веществом наследственности. Ведь через 20—30 мин. клетки Е. coli разрушаются, и из них выходят 100—200 фагов с ДНК, «одетой» в белковую оболочку.

На РНК-содержащем вирусе табачной мозаики (ВТМ) были проведены опыты, которые доказали, что веществом наследственности у этого вируса является нуклеиновая кислота РНК.

Известно множество разновидностей ВТМ, отличающихся по кругу растений-хозяев и по аминокислотному составу белков. Два штамма ВТМ были разделены на РНК и белок, в результате чего получено два гибридных вируса I: (РНК 1 + белок 2) и II: (РНК 2 + белок 1). Синтетические «гибриды» после заражения ими табака синтезировали только свой собственный белок гибрид I — белок 1; гибрид II — белок 2.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >