Home | Bioinformatica | Cuprins | Secţiuni | Genetica

<= Secţiunea precedentă

Genetica

Genetica - Repere istorice
   ‒>Mazărea lui Mendel
   ‒> Elicea dubla a ADN
Genetica = eredobiologie -
      ştiinţa axată pe studiul genelor
   ‒>Genetica ca ştiinţă
   ‒>Moştenirea trăsăturilor simple
   ‒>Genomul
Celula

Secţiunea următoare =>

 

Genetica - Repere istorice

La īnceput a fost ideea

             Totul a īnceput 1859 cānd Darwin a publicat celebra carte Origin of Species. Prima ediţie a cărţii lui Darwin On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, s-a vāndut īn cāteva zile. Darwin a considerat volumul său un scurt rezumat despre ideea pe care a dezvoltat-o despre evoluţie prin selecţie naturală după călătoria de 5 zile īntreprinsă īn 1830 īn insulele Galapagos (lāngă coastele Americii de sud), cu vasul britanic H.M.S. Beagle. A muncit apoi ani īntregi pentru a-şi consolida ideile sale şi poate că n-ar fi publicat-o nici īn 1859 dacă n-ar fi fost stimulat de un articol scris de un tānăr naturalist pe nume Alfred Russel Wallace care a atins ideea de selecţie naturală. Ideile lui Wallace au apărut pe cānd acesta lucra īn arhipelagul insulelor Malay.

            Călătoria exploratorie a lui Darwin pe vasul H.M.S. Beagle l-a adus īn contact cu o mare varietate de fosile şi organisme vii. El a fost īn mod particular şocat de adaptările pe care le-a văzut la păsările finch (păsări cāntătoare din familiile Fringillidae, Estrildidae, Emberizidae) şi broaştele ţestoase din insulele Galapagos. Darwin a ajuns la concluzia că speciile se modifică prin selecţie naturală, sau (īn termenii lui Wallace) prin supravieţuirea celui mai adaptat la un mediu dat.

            Cartea lui Darwin a atras imediat atenţia şi controversa, nu numai a comunităţii ştiinţifice, ci şi publicului obişnuit care a reacţionat imediat la implicaţiile sociale şi religioase ale teoriei. Īn anii ce au urmat Darwin a scos şase ediţii ale cărţii sale.

            Cu timpul, genetica s-a impus şi īnţelegerea că genele rămān disticte entităţi – chiar dacă caracteristicile părinţilor par să se amestece la copiii lor – explică mecanismul selecţiei naturale şi confirmă ideea propusă de Darwin.

1865. Mazărea lui Mendel sau naşterea geneticii. Cuantificarea eredităţii

            Gregor Mendel descrie experimentele sale cu mazărea (īn articolul Experiments in Plant Hybridization, Transaction of the Brunn Natural History Society, 1865) arătānd că ereditatea se transmite īn unităţi discrete.

             De multă vreme, oamenii observaseră asemănarea dintre părinţi şi descendenţi, atāt la plante şi animale cāt şi la oameni. Gregor Johann Mendel a transformat studiul eredităţii īntr-o ştiinţă.

            Mendel a fost un călugăr (din ordinul Augustin) foarte interesat de botanică. El studiaze matematica şi ştiinţele la Universitatea din Viena pentru a deveni profesor de ştiinţă. Timp de opt ani, īncepānd cu 1857, el a studiat mazărea pe care o creştea īn grădina mănăstirii sale. El a polenizat cu atenţie plantele, cultivānd şi păstrānd seminţele separat, şi analizānd generaţiile succesive.

          El a auto-polenizat plantele pānă cānd a observat păstrarea caracteristicilor generaţie după generaţie. El a studiat caracteristicile uşor de distins cum ar fi culoarea şi conformaţia plantelor, culoarea seminţelor şi florilor precum şi īnălţimea plantelor.

           Analizānd caracteristicile descendenţilor obţinuţi prin īncrucişare a observat că descendenţii păstrează caracteristicile īn proporţie de 3 la 1 la o adoua generaţie. De exemplu, din patru plante trei sunt īnalte şi una scundă, sau trei au boabe galbene şi una verde. Analiza generaţiile următoare au pus īn evidenţă că anumite trăsături sunt dominante (plantele īnalte şi galbene) şi altele recesive (plantele scunde şi verzi). cu alte cuvinte, anumite trăsături le maschează pe celelalte. Dar trăsăturile nu se amestecă: ele sunt moştenite de la părinţi ca unităţi discrete şi rămān distincte. Mai mult, anumite trăsături – cum sunt īnălţimea şi culoarea seminţelor - sunt moştenite independent una de cealaltă.                              ‒>SUS

1953. Francis Crick şi James Watson au descris elicea dublă a ADN-ului

            Cu timpul Watson şi Crick şi-au concentrat atenţia asupra rezolvării structurii chimice a ADN-ului. ADN-ul era cunoscut ca avānd urmatoarele atribute:

  • ADN-ul este făcut din nucleotide, blocuri de construcţie chimice făcute din trei părţi: un grup fosfat, care este legat cu un zahăr dezoxiriboză, care la rāndul său este legat cu una din cele patru baze azotate — adenina (A), citosina (C), guanina (G), or timina (T). Nucleotidele sunt legate īn serie īntr-un lanţ, cu grupurile fosfat şi zahăr alternānd. Phoebus Levene a determinat aceste caracteristici chimice.

  • Īn ADN-ul fiecarei celule date, cantitatea de adenină egalează aproiximativ cantitatea de timină, īn timp ce cantitatea de citozină egalează aproximativ cantitatea de guanină. Erwin Chargaff a arătat aceasta īn 1949.

  • Imaginile de difracţie X, obţinute de către Rosalind Franklin şi Maurice Wilkins, au dezvăluit o mare simetrie şi consistenţă īn structura ADN-ului şi au dat amănunte importante despre dimensiunile sale.

        Watson şi Crick sau lansat īn cursa de a determina structura ADN-ului īnaintea tuturor. Ei l-au concurat pe Linus Pauling, care descoperise mai īnainte structura alfa-elicoidală a moleculelor anumitor proteine. Īn timp ce Watson şi Crick lucrau īncă la modelul lor, Pauling a publicat un articol ce sugera structura de triplă elice a ADN-ului. Imediat alţi au realizat că modelul era din punct de vedere chimic inexact. Este interesant de reţinut că Watson şi Crick au folosit benzi din hārtie şi piese metalice (cumpărate de la un magazin de maşini) pentru a construi model lor.

        Modelul lor dezvăluie următoarele proprietăţi importante:

  • ADN-ul este o dublă spirală, zahărul şi fosfatul nucleotidelor formānd cele două laturi ale elicei, bazele nucleotidelor fiind fixate de laturile elicei şi stānd una deasupra celeilalte.

  • Bazele nucleotidelor folosesc legături de hidrogen pentru a se īmperechia corespunzător: īntotdeauna un A cu un T şi īntotdeauna un C cu un G.

  • Cele două laturi ale dublei elice sunt orientate īn direcţii opuse.

            Articolul lor de 900 de cuvinte [WAT953], publicat īn revista Nature, concluzionează, faimos: It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. – Nu a scăpat atenţiei noastre că īmperecherea particulară pe care am postulat-o sugerează imediat un posibil mecanism de copiere a materialului genetic.

            Watson, Crick şi Wilkins au primit premiul Nobel pentru Physiology or Medicine īn 1962.

                             ‒>SUS


© Cornel Mironel Niculae @fizica.unibuc.ro, 2003-2009, 13-Nov-2009

© Cornel Mironel Niculae, 2003-2008

13-Nov-2009