ДНК: 50 лет революции

50 лет назад, 26 апреля 1953 года, была открыта структура ДНК, что стало ключевым моментом как в истории самой исследования ДНК, так и науки в общем.

ДНК во многом является символом нашей эпохи. В течение десятилетий эта молекула зачаровывала ученых, пытавшихся разгадать значение отдельных частей ее конструкции, вдохновляла художников на создание новых произведений и ставила общество перед лицом все новых и новых этических головоломок.

Пятьдесят лет назад Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, заявили в статье в журнале "Нэйчур", что молекула представляет собой двойную спираль, тем самым вызвав революцию в науке.

Чтобы доказать, что ДНК действительно служит для передачи наследственной информации, необходимо было показать, как они могут копироваться, передаваясь от одного поколения к другому.

Модель, созданная Уотсоном и Криком, давала ответ на этот вопрос: каждая из спиралей могла быть использована как шаблон для создания другой.

Через несколько лет эта идея нашла подтверждение в исследовании Артура Корнберга и его коллег, которым удалось изолировать копирующий ДНК энзим, известный как ДНК полимераза. Этот энзим был впоследствии использован во многих биотехнологиях.

Другой загадкой для современников Уотсона и Крика было то, как из ДНК с ее четырехзначным кодом можно было создать 20 видов структурных блоков белка, называемых аминокислотами.

Биотехнологии

Генетический код был расшифрован в 60-е годы, когда Маршал Ниренберг, Хар Хорана и Северо Очоа поняли, что шифр каждой из аминокислот состоит из трех знаков. При наличии четырех знаков, можно создать более чем достаточно трехзначных слов, необходимых для обозначения 20 аминокислот.

Рассвет биотехнологий пришелся на 70-е годы, когда были изобретены многие из известных ныне замысловатых способов манипуляции ДНК.

Пауль Берг и Херберт Бойер придумали, как разрезать ДНК на части и затем эти части склеивать.

Затем Бойер вместе со Стэнли Коэном выяснили, как клонировать ДНК при помощи бактерий, которые могут работать как биологический ксерокс, производя неограниченное количество копий.

В 1983 году Кэрри Маллис в приливе вдохновения, охватившем его на калифорнийском хайвэе, придумал, как запустить в пробирку миллионы копий фрагментов ДНК при помощи процесса, известного как полимеразная цепная реакция.

Все технологии стали основой набора инструментов, которыми пользуется современная генная инженерия.

Геном человека

Аналогом высадки на Луну в биологии стало раскрытие генома человека. Секвенирование генома бактерии, в котором было всего 5400 элементов, заняло годы. Однако через какие-то десять лет ученым удалось секвенировать три миллиарда элементов, из которого состоит человеческий геном.

Эскизная версия человеческого генома была представлена в 2001 году, а в апреле 2003 года была представлена окончательная редакция генома, в которой имеется лишь несколько пробелов, которые не могли быть заполнены при помощи современной технологии секвенирования.

Одной из причин, почему открытие ДНК так задевает людей за живое - больше, к примеру, чем открытие полупроводников - является то, что ДНК - эта основа, из которой возникают наши желания, страхи, особенности поведения и болезни.

Открытие ДНК пока не привело к революционным изменениям в медицине. Самым большим прорывом здесь стало создание человеческого инсулина в 1977 году.

Однако оно по-настоящему перевернуло криминалистику. Теперь ДНК стала важнейшим "свидетелем" на множестве судебных процессов.

Как и все великие научные открытия, это несет в себе множество опасностей. И хотя уже возникают законодательные механизмы для защиты генетической информации, политикам и ученым предстоит еще многое сделать для того, чтобы общественность осознала все, то хорошее и плохое, что несет для них это открытие.

Источник: News.bbc.co.uk