Genetyka z inżynierią genetyczną D/Wykład 1
To nauka o dziedziczności i zmienności
Zaczęła się od lat 60 XIXw. Gdy Mendel krzyżował groch i doszedł do wniosku, że dziedziczenie ma charakter jednostkowy. Przełom w rozumieniu zjawiska dziedziczności: jednostka dziedziczenia= gen; dziedziczenie rządzi się własnymi prawami.
Wcześniej wyobrażano sobie, że dziedziczenie to zlewanie płynów ustrojowych- warunkuje ono zasadnicze podobieństwo potomków do rodziców (stąd terminy: „konie pełnej krwi” i „półkrwi”). W 1900r. odkryto ponownie prawo Mendla. Od tego czasu używamy pojęcia „gen”.
Morgan- początek XXw., teoria chromosomowa- przypisywanie genów fizycznej strukturze strukturze w komórce, umiejscowienie ich na chromosomach.
Koniec lat 20’- Hillas (albo jakieś podobnie brzmiące nazwisko :P), można wywolać mutacje promieniowaniem X. Później to samo stwierdziła Charlotte Auerbach- pierwsza użyła związków chemicznych do wywoływania mutacji. Po , żeby móc dziedziczenie trzeba mieć różnice dziedziczne między osobnikami.
Morgan opierał się na naturalnej zmienności Drosophila. Wprowadzenie środkówmutagenicznych spowodowało to, że możemy wywołać mutacje u wszystkich organizmów, bądź dziedziczenie i zachowanie się genów.
Lata 40’ McLeod, McCarty – odkrycie DNA
Ich doświadczenie było konsekwencją wcześniejszego doświadczenia Gryffith’a, który zabijał bakterie i działał ekstraktem z tychże bakterii, mających pewną określoną cechę, na inne bakterie, które tej cechy nie miały. Okazało się, że bakterie nabywały cechę bakterii z ekstraktu.
Zastanawiano się czy materią genetyczna są białka czy kwasy nukleinowe. Na podstawie doświadczeń na wirusach stwierdzono, że kwasy nukleinowe.
1953- Watson i Trick opracowali model przestrzenny DNA -podwójna spirala, jej sposób powielania (replikacja). Dzięki nim:
§ rozwój genetyki molekularnej
§ stworzyli model budowy cząsteczki DNA i pokazali jak się replikuje
§ dzięki nim i późniejszym odkryciom genetyka i cała biologia zajmuje się budową kwasów nukleinowych i białek
DNA
↓
mRNA
białka
Niektóre stworzenia maja materiał genetyczny tylko w postaci RNA. Cząsteczki RNA mogą być przepisane na DNA. Nigdy nie wykazano, żeby informacja przechodziła z białek do DNA. Gdyby tak było to nie Darwin, ale Lamarck miałby rację ze swoja teorią dziedziczenia cech nabytych; my wiemy , że to nie miejsca nigdy (teoria Lamarcka była odświeżona w ZSRR). Najbliżej pomysłu, że białka mogą odgrywać rolę w dziedziczeniu był moment odkrycia pionu (cząsteczki białek, które wydawało się, że mają zdolność do przekazywania informacji). Ale to białka są normalnie kodowane w DNA i RNA, nie są tworzone w jakiś inny sposób. Jedyne co jest przekazywane to sposób foldingu- składania białek.
Priony- białka, elementy zakaźne, np. w chorobie wściekłych krów.
W latach 70’ buło wiadomo już bardzo dużo o mechanizmie syntezy białek, budowie kwasów nukleinowych. W połowie lat 70’ rozpoczęła się era inżynierii genetycznej, od tego czasu możemy świadomie zmieniać właściwości genetyczne organizmów.
Genetyka jest ważna nie tylko z powodów naukowych, ale i społecznych oraz ekonomicznych (gospodarczych):
§ wszystkie dyscypliny zaczynają badania od genu
§ wpływ genetyki na pozanaukowe dyscypliny:
§ możemy konstruować różne organizmy, wytwarzać produkty nam potrzebne
§ biotechnologia z inżynierią genetyczną i informatyką będzie miała większy wpływ na gospodarkę
W roku 1974 Berg i inni dokonali operacji połączenia i namnożenia cząsteczek DNA (wirus + E. coli→ plazmid SV40 powielany razem z E.coli). Zaczęto sobie wyobrażać, że pewne kombinacje mogą prowadzić do powstania niebezpiecznego organizmu. W 1975r.- konferencja dotycząca ewentualnych zagrożeń płynących z inżynierii genetycznej:
§ nie wolno zaprzestać badań, ale należy je przeprowadzać w laboratoriach, które zagwarantują, że groźne stworzenie nie wymknie się z laboratorium
Wirus SV40- wirus onkogeniczny, każ...
ephedra