Когда наука достигает какой-либо вершины, с нее открывается обширная перспектива дальнейшего пути к новым вершинам, открываются новые дороги, по которым наука пойдет дальше.
С. И. Вавилов
Одна из самых загадочных и необычных молекул – это ДНК, главная молекула жизни.
Поиски основ живого был долгим и трудным: с ошибками и надеждами, с верой и разочарованием.
В 1953 году в журнале Nature была опубликована статья Фрэнсиса Крика (1916–2004) и Джеймса Д. Уотсона (род. в 1928). На основании рентгеноструктурного исследования, проведенного Розалинд Франклин (1920–1958) и Мориса Х.Ф. Уилкинса (1916–2004), а также правила Чаргаффа (Эрвин Чаргафф, годы жизни: 1905–2002), ими была построена пространственная структура ДНК.
Всего одна страница текста, но она была как вспышка, ярким светом, от чего стало ясно и понятно многое о живом.
Джеймс Д. Уотсон и Френсис Крик совершили революцию в биологии. Структура ДНК больше не была загадкой. Оказалось, что молекула была построена гениально просто, как и все, что создала природа.
Строение ДНК.
Две полинуклеотидные антипараллельные цепи закручены относительно своей оси. На периферии молекулы находятся углевод-фосфатные цепи, внутри – азотсодержащие гетероциклы. Азотистые основания одной параллельной цепи соединяются с определенным основанием другой, соблюдая правило Чаргаффа: аденин соединяется с тимином, гуанин – с цитозином. Такое расположение азотистых оснований в ДНК называется комплементарным.
С этой статьи начинается эра молекулярной биологии. Узнав,
как построена ДНК, стало еще непонятней! Как же работает эта молекула?
На сегодняшний день известно, что одна из функций ДНК – хранение наследственной информации, которая заключена в генах.
Поэтому изучение кодирующей части ДНК человека дает возможность понять происхождение и развитие многих генетических заболеваний, в том числе и таких, как злокачественные новообразования.
Развитие этих заболеваний напрямую связано с работой генов.
Необходимость дальнейшего изучения этой молекулы помогло бы найти разгадку развития рака. Эти и многие другие рассуждения привели к тому, что ученые всего мира решили прочесть ДНК человека: какие нуклеотиды и в какой последовательности располагаются в молекуле, а также возможную информацию, заложенную в них.
Поэтому еще рано было останавливаться.
В 1990 году было официально объявлено о запуске программы по изучению нуклеотидной последовательности всей ДНК человека. «Геном человека» стал международным научно-исследовательским проектом, в котором приняли участие многие страны.
Уже в 2003 году эта работа подошла к концу, но завершена в 2022.
Итак, трудная задача была решена. Но после прочтения всей последовательности нуклеотидов, это не внесло ясности.
Проект «Геном человека» показал, что в ДНК входит около 3 миллиардов 100 миллионов пар нуклеотидов. И среди такого огромного числа только 1% – 2% приходится на смысловые нуклеотиды, то есть кодирующие белки. Остальную, большую часть занимают некодирующие участки ДНК.
Была надежда, разгадав последовательности нуклеотидов, все поставленные вопросы сами собой разрешатся, и мы сможем найти эффективные пути лечения генетических заболеваний, может даже понять и происхождение жизни. Ведь загадка зарождения жизни так увлекательно манит. Кажется, еще чуть-чуть, и мы поймем, как возникло живое.
