Физические і хімічні основи явищ наследственности

Фізичні і хімічні основи явищ наследственности.

Революція в генетиці було підготовлено всім ходом могутнього розвитку цдей і методів мендилизма і хромосомної теорії спадковості. Вже надрах цієї теорії засвідчили, що є явища трансформацій у бактерій; що хромосоми — це комплексні компоненти, які з білка і нуклеїнової кислоти. Молекулярна генетика — це справжнє дітище всього ХХ століття, яке сприймається новий рівень всотало у собі прогресивні підсумки розвитку хромосомної теорії спадковості, теорії мутації, теорії гена, методів цитології і генетичного аналізу. На шляхах молекулярних иследований протягом останніх 20 років генетика зазнала поистене революційних змін. вона є однієї з найбільш блискучих учасниць у спільній революції сучасного природознавства. Завдяки її розвитку з’явилася нову концепцію про сущестности життя, в практику ввійшли нові могутні методи управління і пізнання спадковості, які впливом геть сільському господарстві, медицину і производство.

Основним у цій революції було розкриття молекулярних основ спадковості. Виявилося, що порівняно прості молекули дизоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) несуть у структурі запис генетичної інформації. Ці відкриття створили єдину платформу генетиков, физиков і хіміків в аналізі проблем спадковості. Виявилося, що генетична інформація чи діє у клітині на засадах управляючих систем, що запровадило в генетику у часто язик, і логіку кибернетики.

Всупереч старим поглядам на всеосяжну роль білка є основою життя, ці відкриття показали, що у основі приемственности життя лежать молекули нуклеїнових кислот. Від них у кожному клітині формуються специфічні білки. Керуючий апарат клітини зібрано у її ядрі, точніше — в хромосомах, з лінійних наборів генів. Кожен ген, є елементарної одиницею спадковості, водночас є складний мікросвіт як хімічної структури, властивої певному відтинку молекули ДНК.

Отже сучасна генетика відкриває перед людиною потаємні глибини організації та функцій життя. Як всякі великі відкриття, хромосомная теорія спадковості, теорія гена і мутацій (вчення про форми мінливості генів і хромосом) надавали глибоке вплив життя. Розвиток фізико-хімічної сутності явища спадковості нерозривно пов’язане з з’ясовуванням матеріальних основ всіх явищ життя. У явище життя нічого немає крім атомів і молекул, проте форма їх руху якісно специфічна. Спадкоємність не автономне, незалежне властивість, воно неотделимо от прояви властивостей клітини загалом. Взаємодія молеукл ДНК, білків і РНК є основою життєдіяльності клітини, і її відтворення. Оскільки явище спадковості, загалом значенні цього поняття, є відтворення по поколінням подібного типу обміну речовин, очевидно, що загальним субстратом спадковості є клітина в целом.

Явище спадковості загалом необусловлено виключно генами і хромосомами, які представляють усе-таки лише елементи складнішою системи — клітини. Не применшує ролі генів і ДНК, у яких записана генетична інформація, т. е. можливість відтворення певного типу обміну речовин. Проте реалізація такої можливості, т. е. процеси розвитку осыби чи процеси жизнидеятельности клітини, базується цілісної саморегулюючим системі як клітини чи організму. Нині як першочергову постає завдання, з’ясувати, як здійснюється вищий синтез фізичних і хімічних форм руху, поява якого знаменувало собою виникнення життя і спадковості. Явище життя не можна зводити до хімії і фізиці, бо — то окрема форма руху матерії. Проте зрозуміло, що сутність цієї особливої форми руху матерії може бути прийнята не повідомляючи природи простих форм, що входять у нього ніби в «зняте вигляді «. Тому проблема фізичних і хімічних основ наследственности є однією з центральних в генетиці. Її розробка повинна закласти підвалини для проблем спадковості у всю складність її біологічного змісту. Зрозуміло, що найважливіші питання філософського матеріалізму пов’язані із розробкою цієї проблеми. Матеріалістична постановка вирішальних питань спадковості не мислима без визнання, що явище спадковості матеріально зумовлено, що у клітині яка утворює покоління, повинні матись певні матеріальні речовини і структури, фізичні і хімічні форми руху яких завдяки їхнім специфічного взаємодії створюють явище наследственности.

У цьому світлі сказаного цілком зрозуміла ті значення, що має повна фізико-хімічна розшифровка будівлі біологічно важливих молекул. Кілька років тому вперше хімічними средсвами поза організмом була синтезована білкова молекула — гормон інсулін, управляючий вуглеводним обміном в людини. Нещодавно розшифровано фізична структура дыух білків — дихальних пігментів крові й м’язів — гемоглобіну і міоглобіну. Для молекули ферменту лизоцина фізики відкрили просторове розташування кожного з тисячі атомів, що у побудові його молекул. Встановлено місце у молекулі, відповідальне за каталитический ефект цього біологічного каталізатора, недопускающего проникнення вірусів у клетку.

Після подій, що з розкриттям природи генетичного коду і генетичних механізмів в синтезі білків, вперше це вдалося дати повний хімічний аналіз політики та формули будівлі молекули транспортної РНК. Усі ці відкриття, включаючи чудовий факт, що синтез молекул ДНК іде під координуючим впливом початку (матричної ДНК), показує, який серйозний крок зробила генетична біохімія до створення прототипу живого.

Воістину фантастичні горизонти відкриваються шляхах синтезу генів у искуственных умовах, що здійснені в дослідженнях Р. Корану та його групи ученых-последователей. Іншим видатним відкриттям послужила розробка умов штучного самоудвоения ДНК в бесклеточной системі. Встановлено, що молекули ДНК (по крайнього заходу у вірусів і бактерій) сущесвуют у вигляді замкнутого кільця й у такому вигляді служать матрицею для ДНК-полимеразы.

Проблеми гена і молекулярні основы.

———————————————————————————- мутации.

—————-;

Одною з найбільш найважливіших завдань сучасної генетики є отримання направленых мутацій. Це завдання переважно вирішується шляхах спрямованого хімічного перетворення молекулярних системв межах окремих генів. З допомогою методів загальної, радіаційної, хімічної промисловості та молекулярної генетики у багатьох країнах це вже досягнуто управління спадковістю. У селекції мікроорганізмів, рослин та тварин є суттєві виробничі досягнення, отримані з допомогою цих методов.

Хоч як складна завдання отримання спрямованих мутацій, однак у останніх працях з молекулярної генетиці знайдено правильні шляху, і більше того навіть деякі елементи вирішення цього завдання вже були досягнуті у роботах з бактеріями і раст. вирусами.