Сегодня отмечается Международный день ДНК
Сегодня, 25 апреля, международный день ДНК. Эта дата приурочена к выходу в 1953 году очередного номера британского научного издания «Nature», в котором разместили 3 статьи, посвященные обнаружению молекулярной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты под авторством Фрэнсиса Крика, Розалинд Франклин, Мориса Уилкинса, Джеймса Уотсона, а также их коллег.
В статье Крика и Уотсона озаглавленной «Молекулярная структура нуклеиновых кислот», описывалась двухспиральная модель ДНК, а также содержала всего один довольно простой рисунок. Материал занимал чуть больше одной странички, однако он в итоге ознаменовал новый виток развития генетики, изменивший саму историю биологии. Открытие ученых, работавших под патронатом Университета Кембриджа оценили по достоинству, а в 1962-м году авторы получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за выдающийся вклад в развитие науки.
Впервые празднование дня ДНК прошло в 2003 году на территории США. Тогда отмечался 50-летний юбилей открытия двойной спирали. В тот раз апрель объявили в Соединенных Штатах месяцем, который был посвящен геному человека. Только в 2010 году день ДНК стали отмечать н ежегодной основе.
В американском Национальном институте проведения исследований генома человека (NHGRI) к празднику приурочен ряд специальных образовательных программ. Генетика достаточно сложная наука, потому на мероприятиях реализуются планы для популяризации этого направления. В частности, описывается развитие этой научной ветви.
Сама дезоксирибонуклеиновая кислота была открыта учеными достаточно давно. Основная проблема была в том, что мало кто мог проводить исследования ДНК, требующие обширных знаний и высокоточного оборудования. Только после определения строения этой структурной единицы удалось продвинуться в изысканиях. Следом за определением открытием строения ДНК начали проводиться работы, позволившие определить, как именно происходит передача генетической информации.
Дезоксирибонуклеиновая кислота представляет собой полинуклеотид, который сформирован из множества отдельных элементов более простой структуры, которые подучили название мононуклеотидов. Отдельные мононуклеотиды созданы нуклеозидами, которые соединены с остатками фосфорной кислоты. Нуклеозиды представляют собой является одно из четырех азотистых образований: тимин, гуанин, аденин либо цитозин. Все они связываются с остатками дезоксирибозы. Именно это и привело к появлению столь длинного номенклатурного обозначения молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Если более подробно остановиться на форме ДНК, то стоит отметить, что она представляет собой двойную нить, которая закручена в спираль. Каждая нить - это последовательное соединение нуклеотидов. Имеются два различных типа структуры: первичная и вторичная. Если первичная структура ДНК - это линейная последовательность, которую можно зафиксировать посредством специальной буквенной формулы, то вторичная появляется благодаря взаимодействию водородных связей и нуклеотидов. При этом двойная спираль дезоксирибонуклеиновой кислоты, в которую входят две полинуклеотидные цепи, может стать прекрасным примером именно вторичной структуры за счет неявных связей, которые часто обозначаются схеме взаимодействия отдельных частей молекулы.
ДНК имеет огромную важность для организма человека, поскольку определяет его развитие и отличительные признаки, но среди всех многочисленных свойств нуклеотидной цепочки стоит выделить ее возможность проводить репликацию (удвоение). Этот проходит при непосредственном взаимодействии с ферментом - ДНК-полимеразой. Также в процессе участвует так называемый стартовый блок, представляющий собой двухцепочечный фрагмент ДНК. В процессе формирования он вступает в реакцию с одноцепочечным фрагментом, созданным из нескольких десятков нуклеотидов (праймеров), после чего возникает достаточно тесный контакт.
Именно так и появляется реплика ДНК, состоящая из двух нитей. Как следствие этого процесса происходит формирование двух независимых молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты, каждая из которых включает материнскую и дочернюю нить. Базовой функцией ДНК на сегодня признают передачу генов потомству, что без вышеописанного процесса репликации было бы невозможно.
Большое значение имеет возможность сбоя в процессе копирования ДНК, что является микромутациями. Это процесс может ка оказать положительное воздействие на потомство, так и стать причиной развития заболевания, передающегося генетическим путем. Последнее во многих случаях проявляется в течение жизни и становится настоящей проблемой для человека, поскольку избавиться от первопричины появления болезни невозможно.
Мутации, возникающие в геноме человека, часто не способны оказать существенное влияние на развитый организм, нов полной мере проявляются в следующем поколении. Известны также и случаи «спящих» генетических заболеваний. Периодически подобные проблемы появляются раз в несколько поколений. Одним из примеров является заболевание гемофилии (затрудненная свертываемость крови), от которого страдал один из сыновей королевы Виктории. Его дед и отец подобного заболевания не имели. Ка удалось выяснить, носительницами «поломанного» гена стали женщины рода Виндзор. Сами они от гемофилии не страдают, но у их сыновей заболевание периодически проявляется.
Традиционно сегодня в честь дня ДНК ряд образовательных и исследовательских организаций проведут просветительские конференции и семинары. Для школьников будут проведены лекции и покажут научные фильмы о геноме человека. На сегодня многие люди отличаются по внешности, росту, цвету волос и кожи, а также иным признакам, однако идентичность ДНК людей на Земле составляет приблизительно 99,9%, тогда как все многообразие Homo Sapiens обусловлено отличием в 0,1%. Единственные клетки организма, которые не содержат ДНК - это красные кровяные тельца.
