<= 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 început a fost ideea

             Totul a început 1859 când 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 vândut în câteva 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 întreprinsă în 1830 în insulele Galapagos (lângă coastele Americii de sud), cu vasul britanic H.M.S. Beagle. A muncit apoi ani întregi pentru a-şi consolida ideile sale şi poate că n-ar fi publicat-o nici în 1859 dacă n-ar fi fost stimulat de un articol scris de un tânăr naturalist pe nume Alfred Russel Wallace care a atins ideea de selecţie naturală. Ideile lui Wallace au apărut pe când acesta lucra în arhipelagul insulelor Malay.

            Călătoria exploratorie a lui Darwin pe vasul H.M.S. Beagle l-a adus în contact cu o mare varietate de fosile şi organisme vii. El a fost în mod particular şocat de adaptările pe care le-a văzut la păsările finch (păsări cântătoare din familiile Fringillidae, Estrildidae, Emberizidae) şi broaştele ţestoase din insulele Galapagos. Darwin a ajuns la concluzia că speciile se modifică prin selecţie naturală, sau (în 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. În anii ce au urmat Darwin a scos şase ediţii ale cărţii sale.

            Cu timpul, genetica s-a impus şi înţelegerea că genele rămân 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 (în articolul Experiments in Plant Hybridization, Transaction of the Brunn Natural History Society, 1865) arătând că ereditatea se transmite în unităţi discrete.

             De multă vreme, oamenii observaseră asemănarea dintre părinţi şi descendenţi, atât la plante şi animale cât şi la oameni. Gregor Johann Mendel a transformat studiul eredităţii într-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, începând cu 1857, el a studiat mazărea pe care o creştea în grădina mănăstirii sale. El a polenizat cu atenţie plantele, cultivând şi păstrând seminţele separat, şi analizând generaţiile succesive.

          El a auto-polenizat plantele până când 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 înălţimea plantelor.

           Analizând caracteristicile descendenţilor obţinuţi prin încrucişare a observat că descendenţii păstrează caracteristicile în proporţie de 3 la 1 la o adoua generaţie. De exemplu, din patru plante trei sunt înalte şi una scundă, sau trei au boabe galbene şi una verde. Analiza generaţiile următoare au pus în evidenţă că anumite trăsături sunt dominante (plantele înalte 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 rămân distincte. Mai mult, anumite trăsături – cum sunt înălţimea 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 având 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 rândul său este legat cu una din cele patru baze azotate — adenina (A), citosina (C), guanina (G), or timina (T). Nucleotidele sunt legate în serie într-un lanţ, cu grupurile fosfat şi zahăr alternând. Phoebus Levene a determinat aceste caracteristici chimice.

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

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

        Watson şi Crick sau lansat în cursa de a determina structura ADN-ului înaintea tuturor. Ei l-au concurat pe Linus Pauling, care descoperise mai înainte structura alfa-elicoidală a moleculelor anumitor proteine. În timp ce Watson şi Crick lucrau încă 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 hârtie 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 formând cele două laturi ale elicei, bazele nucleotidelor fiind fixate de laturile elicei şi stând una deasupra celeilalte.

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

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

            Articolul lor de 900 de cuvinte [WAT953], publicat în 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 împerecherea 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 în 1962.

                             ‒>SUS