Презентация на тему "ДНК"

ДНК

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́  ( ДНК ) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. 

Практически все клетки содержат ДНК — сложные молекулы, напоминающие длинные закрученные лестницы. В геноме человека — нашем полном наборе ДНК — эти лестницы насчитывают приблизительно три миллиарда химических «ступенек».

Ученые называют эти ступеньки парными основаниями, так как каждая ступенька состоит из двух химических веществ. Всего таких веществ четыре: аденин, гуанин, тимин и цитозин. 

В 1957 году Фрэнсис Крик предположил, что именно благодаря линейной  последовательности  этих химических ступенек образуются закодированные инструкции. В 1960-х годах ученые приступили к расшифровке этого кода.

Информацию (изображения, звуки или слова) — можно хранить и обрабатывать множеством способов. Например, компьютеры делают это в цифровом виде. Также и живые клетки хранят и обрабатывают информацию химическим способом, и ДНК играет в этом ключевую роль. ДНК передается во время деления клеток и размножения организмов — процессов, которые считаются отличительными характеристиками жизни.

Генетическая информация хранится в ДНК до тех пор, пока она не понадобится, например, чтобы заменить изношенные или больные клетки новыми и здоровыми или передать наследственные признаки следующему поколению.

Возьмем один из самых маленьких организмов — бактерию. Немецкий ученый Бернд-Олаф Кюпперс сказал: «Если можно было бы перевести молекулярный текст, описывающий строение клетки бактерии, на человеческий язык, то получилась бы книга в тысячу страниц».

Неудивительно, что профессор химии Дэвид Димер написал: «Просто диву даешься, насколько сложны даже самые простые формы жизни». Также   Бернд - Олаф Кюпперс сказал: «Геном человека заполнил бы библиотеку, насчитывающую несколько тысяч томов».

КОД ДНК

ДНК имеет «грамматику», или свод правил, которые жестко регулируют написание и выполнение инструкций.

Из «слов» и «предложений» в ДНК составлены разные «рецепты», по которым «готовятся» протеины и другие вещества — строительные элементы клеток тела. Например, в «рецепте» может указываться способ приготовления клеток костей, мышц, нервов и кожи. Биолог-эволюционист Мэтт Ридли написал: «Нить ДНК  — это информация, записанная в виде кода, где буквы — это химические вещества. Невероятно, но этот код записан так, что мы можем его понять».

Библейский писатель Давид записал: «Твои глаза видели мой зародыш, в твоей книге были записаны все его части». Конечно, здесь использован поэтический язык. Но по сути он был очень точен.

«МУСОРНАЯ» ДНК

Биологи долгое время считали, что ДНК представляет собой рецепт для производства исключительно белков. Однако со временем стало очевидно, что лишь примерно 2 % генома содержат код белков. Каково предназначение остальных 98%? Тогда распространилось мнение, что 98% нашего генома — это просто «мусор».

Термин «мусорная ДНК» предложил ученый Сусуму Оно. Такой подход «оттолкнул большинство исследователей от изучения некодирующей «мусорной ДНК » за исключением небольшого числа ученых, которые, невзирая на риск быть осмеянными, исследуют непопулярные темы. Благодаря этим людям представление о „мусорной” ДНК ... в начале 1990-х годов стало меняться. Теперь же, тот самый «мусор» биологи называют «геномными драгоценностями».

Но как выяснилось в последствии изучения, именно эти 98% состоят из рецептов для регуляторных РНК, которые играют ключевую роль в формировании, развитии и функционировании клетки. 

Важные даты в истории ДНК

Иоганн Фридрих Мишер

• 1869  Химик Фридрих Мишер обнаружил то, что мы сегодня называем дезоксирибонуклеиновой кислотой, или ДНК.
• Начало XX века  Биохимик Феб Левин открыл последовательность некоторых химических компонентов ДНК и определил, как они соединяются в цепеобразную молекулу.
• 1950  Биохимик Эрвин Чаргафф обнаружил, что у разных биологических видов состав ДНК различен.
• 1953  Ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик описали двуспиральную структуру ДНК.

Джемс Уотсон и Фрэнсис Крик

Интересные факты

• Длина развернутой ДНК одной клетки нашего тела составляет около двух метров. Если извлечь ДНК из триллионов клеток организма и соединить их концы друг с другом, то общая длина такой цепи равнялась бы, по некоторым оценкам, 1 340 расстояниям от Земли до Солнца. Чтобы преодолеть этот путь со скоростью света, потребовалось бы примерно 185 часов.
• Длина ДНК создана так искусно, что вся информация, необходимая для того, чтобы подробно описать строение всех видов живших когда-либо на планете организмов, могла бы уместиться в чайной ложке

Спасибо за внимание.