Революция в генетике была подготовлена всем ходом могущественного развития идей и методов менделизма и хромосомной теории наследственности. Уже в недрах этой теории было показано, что существуют явления трансформаций у бактерий; что хромосомы - это комплексные компоненты, состоящие из белка и нуклеиновой кислоты. Молекулярная генетика - это истинное детище всего XX века, которое на новом уровне впитало в себя прогрессивные итоги развития хромосомной теории наследственности, теории мутации, теории гена, методов цитологии и генетического анализа. На путях молекулярных исследований в течении последних 20 лет генетика претерпела поистине революционные изменения. Она является одной из самых блестящих участниц в общей революции современного естествознания. Благодаря ее развитию появилась новая концепция о сущности жизни, в практику вошли новые могущественные методы управления и познания наследственности, оказавшие влияние на сельское хозяйство, медицину и производство.
Основным в этой революции было раскрытие молекулярных основ наследственности. Оказалось, что сравнительно простые молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) несут в своей структуре запись генетической информации. Эти открытия создали единую платформу генетиков, физиков и химиков в анализе проблем наследственности. Оказалось, что генетическая информация действует в клетке по принципам управляющих систем, что ввело в генетику во многих случаях язык и логику кибернетики.
Вопреки старым воззрениям на всеобъемлющую роль белка как основу жизни, эти открытия показали, что в основе преемственности жизни лежат молекулы нуклеиновых кислот. Под их влиянием в каждой клетке формируются специфические белки. Управляющий аппарат клетки собран в ее ядре, точнее - в хромосомах, из линейных наборов генов. Каждый ген, являющийся элементарной единицей наследственности, вместе с тем представляет собой сложный микромир в виде химической структуры, свойственной определенному отрезку молекулы ДНК.
Таким образом современная генетика открывает перед человеком сокровенные глубины организации и функций жизни. Как всякие великие открытия, хромосомная теория наследственности, теория гена и мутаций (учения о формах изменчивости генов и хромосом) оказывали глубокое влияние на жизнь. Развитие физико-химической сущности явления наследственности неразрывно связано с выяснением материальных основ всех явлений жизни. В явлении жизни нет ничего кроме атомов и молекул, однако форма их движения качественно специфична. Наследственность не автономное, независимое свойство, оно неотделимо от проявления свойств клетки в целом.
Взаимодействие молекул ДНК, белков и РНК лежит в основе жизнедеятельности клетки и ее воспроизведения. Поскольку явление наследственности, в общем смысле этого понятия, есть воспроизведение по поколениям сходного типа обмена веществ, очевидно, что общим субстратом наследственности является клетка в целом.
Явление наследственности в целом необусловлено исключительно генами и хромосомами, которые представляют собой все же только элементы более сложной системы - клетки. Это не умаляет роли генов и ДНК, в них записана генетическая информация, т. е. возможность воспроизведения определенного типа обмена веществ. Однако реализация этой возможности, т. е. процессы развития особи или процессы жизнедеятельности клетки, базируется целостной саморегулирующейся системе в виде клетки или организма. В настоящее время в качестве первоочередной встает задача, выяснить, как осуществляется высший синтез физических и химических форм движения, появление которого знаменовало собой возникновение жизни и наследственности. Явление жизни нельзя свести к химии и физике, ибо жизнь - это особая форма движения материи. Однако ясно, что сущность этой особой формы движения материи не может быть принята без знания природы простых форм, которые входят в него уже как бы в "снятом виде". Поэтому проблема физических и химических основ наследственности является ныне одной из центральных в генетике. Ее разработка должна заложить основы для решения проблем наследственности во всей сложности ее биологического содержания. Совершенно ясно, что важнейшие вопросы философского материализма связаны с разработкой этой проблемы. Материалистическая постановка решающих вопросов наследственности не мыслима без признания того, что явление наследственности материально обусловлено, что в клетке которая образует поколение, должны иметься определенные материальные вещества и структуры, физические и химические формы движения которых благодаря их специфическому взаимодействию создают явление наследственности.
В свете сказанного вполне понятно то значение, которое имеет полная физико-химическая расшифровка строения биологически важных молекул. Несколько лет назад впервые химическими средствами вне организма была синтезирована белковая молекула - гормон инсулин, управляющий углеводным обменом в организме человека. Недавно была расшифрована физическая структура двух белков - дыхательных пигментов крови и мышц - гемоглобина и миоглобина. Для молекулы фермента лизоцима физики открыли пространственное расположение каждого из тысячи атомов, участвующих в построении его молекул. Установлено место в молекуле, ответственное за каталитический эффект этого биологического катализатора, не допускающего проникновения вирусов в клетку.
После этих событий, связанных с раскрытием природы генетического кода и генетических механизмов в синтезе белков, впервые удалось дать полный химический анализ и формулы строения молекулы транспортной РНК. Все эти открытия, включая замечательный факт, что синтез молекул ДНК идет под координирующим влиянием затравки (матричной ДНК), показывает, какой серьезный шаг сделала генетическая биохимия к созданию прототипа живого.
Поистине фантастические горизонты открываются на путях синтеза генов в искуственных условиях, которые осуществлены в исследованиях Г. Корана и его группы ученых-последователей. Другим выдающимся открытием послужила разработка условий для искусственного самоудвоения ДНК в бесклеточной системе. Было установлено, что молекулы ДНК (по крайней мере у вирусов и бактерий) сущесnвуют в форме замкнутого кольца и в таком виде служат матрицей для ДНК-полимеразы.
Проблемы гена и молекулярные основы мутации.
Одна из наиболее важных задач современной генетики является получение направленых мутаций. Эта задача в основном решается на путях направленного химического преобразования молекулярных системв пределах отдельных генов. При помощи методов общей, радиационной, химической и молекулярной генетики во многих странах уже достигнуто управление наследственностью. В селекции микроорганизмов, растений и животных имеются существенные производственные достижения, полученные с помощью этих новых методов.
Как ни сложна задача получения направленных мутаций, однако в последних работах по молекулярной генетике найдены правильные пути, и более того даже некоторые элементы решения этой задачи уже достигнуты в работах с бактериями и раст. вирусами.
Другие работы по теме:
Диалектическая логика как основа теоретизации биологии
Описание процесса дифференцирования зародышевой формы живого на многие специализированные виды. Проблемы совмещения диалектики наследственности с генетическим кодом. Ознакомление с логическими издержками в интерпретации отрицания и его исчезновения.
Научная индукция
Этапы научной индукции. Методы научной индукции. Метод сходства. Метод различия. Ошибки научной индукции.
Влияние образования и социализации личности на общество
Социализация как социокультурное явление. Социогенетический подход к явлению социализации. Концепция "значимый другой" в процессе социализации. Связь образования и культуры общества. Значение наследственности и социальных факторов в развитии личности.
Интеллект и механизмы мозга
Интеллект и функциональная организация человеческого мозга. Исторические предпосылки. Современные данные о функциональной организации человеческого мозга.Связь активности мозга и интеллекта.
Медицина Гиппократа
Характеристика научной деятельности Гиппократа, которого называют основателем греческой медицины. Особенности причин, вызывающих болезни: общие - вредные влияния со стороны климата, почвы, наследственности и личные - которые зависят от питания и возраста.
Афоризмы из комедии Д.И.Фонвизина Недоросль
«Всякая вина виновата», Тарас Скотинин (действие 1 явление 4) «Дела не делай, от дела не бегай» (Цыфиркин действие 3 явление 6), «Дал мне Бог ученичка, боярского сынка» (Цыфиркин действие 3, явление 6),
Творчество Эмиля Золя
Graphics Эмиль. Золя. Дата рождения: 2 апреля 1840 Место рождения: Париж, Франция Дата смерти: 29 сентября 1902 (62 года) Место смерти: Париж, Франция Род деятельности: писатель Graphics
Закаливание 5
Давно известно, что здоровье человека на 10-20% зависит от наследственности, 10-20% - от состояния окружающей среды, 8-12% - от уровня здравоохранения и 50-70% - от образа жизни. Здоровый образ жизни - это рациональное питание, занятие спортом, отказ от алкоголя и курения и многое другое. Важную роль играет и закаливание.
Эмиль Золя. Доктор Паскаль
Доктор Паскаль — шестидесятилетний учёный, врач-новатор, из под его пера выходят медицинские труды. Он занимается врачеванием, используя собственные методы и даря надежду больным. Его интересуют вопросы наследственности.
Стереотип поведения
Стереоти́п поведе́ния — в пассионарной теории этногенеза, система поведенческих навыков, передаваемых из поколения в поколение посредством сигнальной наследственности, специфичная для каждой этнической системы.
Ностальгия по СССР
Введение 1 Позитивный взгляд на явление 2 Негативный взгляд на явление Введение Ностальгия по СССР — распространённое явление в России и странах СНГ постсоветского периода, а также в среде русскоязычных граждан дальнего зарубежья (в частности Израиля, США, Канады и т. п.), родившихся в СССР. Ностальгия по СССР может выражаться в ностальгии по советскому строю, по советскому обществу, социальной защищенности, советской культуре, или просто по эстетике советского периода.
Закшевский, Игнаций
Игна́цы Закже́вский (Игнатий Закржевский; польск. Ignacy Wyssogota Zakrzewski, 1745—1802) — польский патриот и государственный деятель.
Легенды дома Романовых
Исторические легенды, связанные с домом Романовых: Проклятие дома Романовых (проклятие Марины Мнишек) — предсказание падения дома Романовых Посмертное явление Марии Милославской
Профицит бюджета
Профицит бюджета. Профицит бюджета – это превышение доходов над расходами. Явление профицита не является абсолютно положительной ситуацией и зависит это прежде всего от причин возникновения профицита бюджета.
Дарвин 2
АРВИН (Darwin) Чарлз Роберт (1809-1882), английский естествоиспытатель, создатель дарвинизма, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1867). В основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), обобщив результаты собственных наблюдений (плавание на «Бигле», 1831-36) и достижения современной ему биологии и селекционной практики, вскрыл основные факторы эволюции органического мира.
Проблемы наследственности и эволюционизм
Дарвин был убежден, это свойства, приобретенные организмами в течение жизни, передаются их потомству. Убежденность в наследовании приобретенных свойств Дарвин воспринял у Ж. В. Ламарка. Ламарк дал поспешное обобщение «второму закону»
Эффективность естественного отбора
Эффективности естественного отбора можно было дать безупречное доказательство на многих примерах. Уже упомянутое усиление темной окраски бабочек в закопченных индустриальных областях Англии подтверждается статистическими и даже кинематографическими данными.
Теория гена
Сто лет назад Грегор Мендель опубликовал результаты своих опытов по скрещиванию. Эти опыты показали, как организмы, отличающиеся по одному или нескольким признакам, ведут себя в наследственном отношении при постоянных условиях внешней среды.
Белки
Белки это сложные органические вещества, важнейшие составные части животных и растительных организмов. Ф. Энгельс писал: «Жизнь — это способ существования белковых тел».
Биохимическая основа
Дальнейшего углубления физиологических концепций учения о наследственности следует ожидать от развития биохимии и эволюционной физиологии. Выяснению этого способствовал, по моему мнению, А. В. Благовещенский.
Грегор Мендель, горох и теория вероятностей
Явление наследственности (передачи признаков от родителей потомкам) известно с незапамятных времен. Дети похожи на родителей. Знал это и Грегор Мендель. А если дети не похожи на родителей? Ведь известны случаи рождения голубоглазого ребенка от кареглазых
Методы изучения наследственности человека. Близнецовый метод
Близнецовый метод изучения наследственности человека состоит в изучении развития признаков у близнецов. Условия зарождения близнецов. Особенности физического и умственного развития близнецов. Сиамские близнецы - причуды природы и человеческий трагизм.
Теория Ч. Дарвина
Чарльз Дарвин в своем основном труде "Происхождение видов путем естественного отбора" (1859), обобщив эмпирический материал современной ему биологии и селекционной практики, использовав результаты собственных наблюдений во время путешествий.
Сравнительная таблица митоза и мейоза
Митоз Мейоз (от греч. mнtos — нить), кариокинез, непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ воспроизведения (репродукции) клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений.
Пол и формирование его признаков у гуппи
Чтобы сознательно и успешно заниматься выведением новых пород гуппи и найти пути управления соотношением полов в потомстве, нужно знать основные законы наследственности, а также обусловленных этим признаков формы и окраски.
Родственное разведение
В племенной разведении родственное разведение имеет, как больших сторонников, так и противников. Некоторые племенники на тесное родственное разведение смотрят, как на совершенно недопустимое явление.
Законы наследственности
В 1865 году были опубликованы результаты работ по гибридизации сортов гороха, где были открыты важнейшие законы наследственности. Автор этих работ - чешский исследователь Грегор Мендель.
Грегор Мендель
Мендель (Mendel) Грегор Иоганн (22.07.1822, Хейнцендорф – 06.01.1884, Брюнне), австрийский биолог, основоположник генетики. Учился в школах Хейнцендорфа и Липника, затем в окружной гимназии в Троппау.
Хуго Де Фриз
Де Фриз, Хуго (De Vries, Hugo) (1848–1935), голландский ботаник и генетик, один из ученых, вторично открывших законы Менделя.
Юлиус Вагнер-Яурегг
Вагнер-Яурегг, Юлиус (Wagner-Jauregg, Julius) (1857–1940), австрийский невропатолог, психиатр и патоморфолог, удостоенный в 1927 Нобелевской премии по физиологии и медицине за обоснование теоретических положений пиротерапии.