ВАЖНЕЙШЕЕ ОТКРЫТИЕ В МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ

Прошлый век стал веком открытий для молекулярной биологии. Рентгенограммы ДНК, полученные Розалинд Франклин, открытие и описание пространственной структуры ДНК, осуществленное Уотсоном и Криком, появление правила Чаргаффа и многое другое.

Многие биохимики, биофизики, молекулярные биологи трудились над тем, чтобы понять механизмы передачи наследственной информации, понять, как кодируются белки, осуществляются механизмы транскрипции и трансляции. В общем, велась огромная работа, направляемая желанием понять молекулярные основы живого. И важным вопросом стало понимание механизма репликации.

Репликация представляет собой процесс, возникающий перед делением клетки, при котором имеющаяся в ней генетическая информация в виде ДНК удваивается (копируется) для того, чтобы в двух дочерних клетках уже после деления имелся одинаковый набор ДНК. После открытия структуры ДНК как раз и встал вопрос о механизме ее репликации. И уже Уотсон и Крик в своей статье делали предположения о том, как все это работает.

Они, основываясь на своих выводах о строении молекулы, предполагали, что копирование ДНК может происходить по полуконсервативному типу. Молекула ДНК состоит из двух комплементарных друг другу цепочек, и полуконсервативная модель репликации предполагает, что при репликации происходит сначала разделение молекулы на две цепочки, а затем достраивание на каждой материнской цепочке новой, дочерней цепи ДНК. Таким образом, две образовавшиеся после репликации дочерние молекулы ДНК будут содержать одну родительскую, «старую» цепь и одну вновь достроенную.

Эта гипотеза не была единственной. Вместе с ней появились еще две, о которых будет рассказано ниже.

Одна из них называлась консервативной гипотезой. Данная гипотеза предполагала, что в результате репликации внутри клетки появляются две молекулы ДНК: одна «оригинальная», «старая» молекула и одна полностью новая, построенная из двух новых цепей, идентичных цепям материнской молекулы.

Третья гипотеза получила название дисперсионной, и она предполагала, что образовавшиеся в результате репликации две молекулы ДНК состоят как бы из перемешанных между собой частей материнской ДНК и дочерней.

В 1958 году в результате опыта, проведенного на кишечной палочке (Escherichia coli), двое ученых – Мэтью Мезельсон и Франклин Сталь, показали, что репликация ДНК происходит именно полуконсервативным методом. Впоследствии и на других организмах выяснилось, что механизм репликации именно такой.

Источник: www.nature.com

Комментарии: