Грегор Мендель ( ) Философский институт в Оломоуце С 1843 – в Августинианском аббатстве Св. Фомы в Брно – Университет Вены – посадил 28 тысяч растений гороха Три закона генетики (“Эксперименты по гибридизации растений”) –Доложены Обществу естественной истории в Богемии (1865) –Опубликованы в трудах Общества (1866) С 1866 – аббат

7 свойств растений гороха

Первый закон При скрещивании двух чистых линий (например, зеленые / желтые горошины) в первом поколении будет наблюдаться только один вариант (доминантный аллель) F0 F1

Второй закон При скрещивании двух чистых линий (например, зеленые / желтые горошины) в первом поколении будет наблюдаться только один вариант (доминантный аллель), и распределение 3:1 доминантных и рецессивных признаков во втором поколении. F0 F1 F2

(Закон больших чисел) F0 F1 F2 Отношение 3:1 заметно только при достаточно большом числе скрещиваний.

Третий закон Два признака наследуются независимо (во втором поколении наблюдается расщепление 9:3:3:1) F0 F1 F2

Изначальная пара с другим набором (тех же) признаков F0 F1 F2 F0 ?

F1- то же самое F0 F1 F2 F0 F1

F2 – то же самое F0 F1 F2 F0 F1

Неполное доминирование

?

?

Чарльз Дарвин ( ) Университет Эдинбурга, Кембридж: естественная история, геология, ботаника – путешествие на «Бигле» Journal of Researches into the Geology and Natural History of the various countries visited by H.M.S. Beagle (1839)

Происхождение видов (1859)

Альфред Уоллес ( )

Естественный отбор Потомков больше, чем может вырасти. Размер популяция примерно постоянен. Ресурсы лимитированы, примерно постоянны. Следовательно, борьба за выживание. Вариации между особями наследуются. Особи с лучшими характеристиками выживают с большей вероятностью … … эти характеристики передаются их потомкам … … и со временем фиксируются в популяции.

Медаль Дарвина-Уоллеса

Томас Гексли (Huxley) ( ) “бульдог Дарвина”

Происхождение человека Homo sapiens

Переоткрытие законов Менделя Hugo de Vries (1900) William Bateson –генетика, ген, аллель Walter Sutton –гены и хромосомы (1902) Archibald Garrod –генетические болезни ( ) Thomas Morgan, Drosophila. –мутанты: спонтанное появление аллелей (белые глаза) (1908)

Ген = множество некомплементирующих мутаций Edward Lewis: Две рецессивные мутации – в одном гене или в разных? F1: мутант F1: дикий тип

F2 мутанты сохраняются in cis (тот же ген). мутанты возобновляются in trans (разные гены) F1: мутант F1: дикий тип F2: все мутанты F2 WT Mut :7

ДНК Friedrich Miescher (1869) –нуклеолин –Richard Altmann: нуклеиновые кислоты (1889). Только в хромосомах Phoebus Levene (1929) –компоненты (четыре основания, сахаро-фосфатная цепь) –нуклеотид: фосфат+сахар+основание Hammarsten and Casperson (1930е) –ДНК как длинный полимер; кристаллы Astbury (1938) –рентгенограммы Правила Чаргаффа (Chargaff, 1947) –у многих организмов, #A=#T, #C=#G

Трансформирующий фактор (Frederick Griffith,1928)

… = ДНК (Oswald Avery, Colin McLeod, Maclyn MacCarthy,1944)

ДНК – носитель наследственности фага (Alfred Hershey и Martha Chase, 1948) 32 P – радиоактивная ДНК 35 S – радиоактивный белок В клетки входит толькео ДНК!

… и только ДНК наследуется потомками фагов

Erwin Schrödinger “What is life”, 1946: Ген – апериодический кристалл

Структура ДНК … Maurice Wilkins и Rosalind Franklin: хорошие кристаллы ( )

… это двойная спираль James Watson и Francis Crick (1953)

Статья в Nature: чуть больше одной страницы

The DNA chain

Комплементарные пары нуклеотидов С Т G A

Рисунки из второй статьи Уотсона и Крика

Основные расстояния сохраняются

Одна пара в двойной спирали (вид вдоль оси)

ДНК – вдоль оси

ДНК – сбоку

Три модели репликации ДНК

Правильная - полуконсервативная (Matthew Meselson и Franklin Stahl, 1958) Q: Что было бы для двух других моделей? Коетки растут на среде с 15 N (тяжелый изотоп) потом их переносят на среду с 14 N (легкий изотоп)

Реплицирующаяся ДНК