Молекулярные механизмы генетических процессов. Избранные лекции по курсу "Генетика с основами селекции". Буторина А.К - 7 стр.

                                   7
      Несколько позже было показано, что носителем наследственной ин-
формации у вирусов служит их нуклеиновая кислота: ДНК – у ДНК-
содержащих вирусов (опыты А. Херши и М. Чейза, проведенные в 1952 г.
на бактериофаге Т2, заражающем бактерию кишечной палочки - Es-
cherichia coli) или РНК – у РНК- содержащих вирусов (эксперименты Х.
Френкеля-Конрата и Б. Зингера, проведенные в 1956 г. с вирусом табачной
мозаики).
      В своих опытах Херши и Чейз инфицировали вначале фагом бакте-
риальную культуру, в среду для которой были добавлены радиоактивные
изотопы 35S и 32P, пометив таким образом белковую часть фага (35S) и его
ДНК (32P). Затем меченым фагом инфицировали обычную культуру бакте-
рий. С помощью электронно-микроскопических исследований было уста-
новлено, что фаг прикрепляется отростком к поверхности бактерии, лизи-
рует в этом месте поверхность бактериальной клетки и впрыскивает
внутрь клетки свою ДНК. Белковая же оболочка фага остается на поверх-
ности бактерии. Такие оболочки получили название «теней». Репликация
фаговых частиц идет в клетке бактерии на фаговой ДНК. При разделении
центрифугированием «теней» от бактериальных клеток после проникнове-
ния в них фаговой ДНК радиоактивная сера была обнаружена во фракции
«теней», а фосфор – во фракции бактерий.
     В опытах Френкеля-Конрата и Зингера получены доказательства тому,
что РНК также может представлять генетический материал. Штаммы РНК-
содержащего вируса табачной мозаики (BTM) различаются аминокислот-
ным составом белка. Вирусные частицы разделяли на РНК и белок, а затем
ресинтезировали, смешивая РНК и белок. Они могли быть также ресинте-
зированы, если РНК принадлежала одному штамму ВТМ, а белок другому
(гибридные вирусные частицы). При заражении растительных клеток та-
ким гибридным вирусом потомство вирусов имело белок, соответствую-
щий исходной РНК. Таким образом, РНК, а не белок родительского (гиб-
ридного) штамма определяет белковый состав и характерные признаки по-
томства, т.е. содержит необходимую для этого генетическую информацию.
      Итак, была поставлена самая важная точка в молекулярной биологии
и генетике: ген - участок нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).
      Но истинная природа генов была установлена лишь в середине XX
века. Это явилось выдающимся событием, позволившим назвать XX век
“веком клеточного ядра”, когда американским вирусологом Джеймсом
Уотсоном и английским физиком Френсисом Криком была установлена
пространственная (трехмерная) структура ДНК. Разработанная ими трех-
мерная модель структуры ДНК позволила понять ее свойства как генети-
ческого материала, т.е. как материального субстрата наследственности: 1)
способность кодировать наследственную информацию; 2) способность к
самовоспроизведению; 3) способность приобретать изменения и воспроиз-
водить их. Открытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало ответ сразу
на 2 сокровенные загадки природы: каким образом закодирована в молеку-
ле ДНК наследственная информация и как она передается по наследству.