Международный день ДНК

25 апреля во всем мире отмечается Международный день ДНК. Он был учрежден в знак признания важности генетики и научных достижений, сделанных в этой области. В этот день в 1953 году в журнале Nature ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик совместно с Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин опубликовали результаты исследования структуры молекулы ДНК.

ДНК – это молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая содержится в ядре каждой клетки организма.

Уже в середине XIX века было установлено, что способность к наследованию тех или иных признаков организмов связана с материалом, содержащимся в клеточном ядре. В 1868-1872 годах швейцарский биохимик Иоганн Фридрих Мишер выделил из клеток гноя (лейкоцитов) и спермы лосося вещество, которое им было названо нуклеином, а впоследствии получило название дезоксирибонуклеиновая кислота.

В конце XIX – начале XX века было установлено, что молекулы ДНК представляют собой линейные полимерные цепи, состоящие из многих тысяч соединенных друг с другом мономеров – дезоксирибонуклеотидов четырех типов. Эти нуклеотиды образованы остатками пятиуглеродного сахара дезоксирибозы, фосфорной кислоты и одним из четырех азотистых оснований: пуринов – аденина и гуанина и пиримидинов – цитозина и тимина. Для обозначения оснований стали использовать начальные буквы их названий на английском или русском (в русскоязычной научной литературе) языке: соответственно A, G (Г), С (Ц) и Т.

Долгое время считалось, что ДНК содержится только в клетках животных, пока в 1930-х годах российским биохимиком Андреем Белозерским не было показано, что ДНК является обязательным компонентом всех живых клеток.

В 1944 году американский микробиолог Освальд Эйвери с сотрудниками показали, что с помощью ДНК, тщательно очищенной от всех остальных клеточных компонентов, наследуемый биологический признак может быть перенесен из одной клетки в другую. Тем самым была определена биологическая функция ДНК как вещества наследственности.

К середине XX века работами английских ученых (Александер Робертаус Тодд и др.) было окончательно выяснено строение нуклеотидов, которые служат мономерными звеньями в молекуле ДНК, и тип межнуклеотидной связи.

Основываясь на этих данных, в 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик расшифровали рентгенограммы кристаллов ДНК, полученные в лабораториях Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса, и сделали одно из выдающихся открытий современного естествознания. Они установили, что молекула ДНК представляет собой регулярную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей (двойная спираль). Диаметр спирали постоянен на протяжении всей ее длины и равен примерно 2 нм (нанометра). Длина витка спирали составляет 3,4 нм. На один виток в одной цепи приходится примерно 10 нуклеотидных остатков.

Последовательность чередования нуклеотидных остатков в ДНК (первичная структура) у разных организмов строго индивидуальна и служит важнейшей характеристикой, отличающей одну молекулу ДНК от другой и соответственно один ген или один регуляторный генетический элемент от другого.

За это открытие ученые в 1962 году Уотсон, Крик и Уилкинс были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Розалинд Франклин умерла в 1958 году и поэтому не могла быть выдвинута на премию.

Позднее американский физик русского происхождения Георгий Гамов, основываясь на модели двухцепочечной спирали ДНК Уотсона и Крика, предположил, что ген – это участок ДНК, то есть некая последовательность звеньев – нуклеотидов. Поскольку каждый нуклеотид – это одно из четырех азотистых оснований, то нужно просто выяснить, как четыре элемента кодируют двадцать. В этом состояла идея генетического кода. Выяснили также, что генетический код – трехбуквенный. К 1967 году генетический код полностью расшифровали. Он оказался универсальным для всех клеток всех организмов, что имело далеко идущие последствия для науки.

Открытие нового знания повлияло на самые разные науки: медицину, физику, химию, палеонтологию, антропологию и др. Получила стремительное распространение новая наука – молекулярная биология.

C 2003 года Международный день ДНК отмечается в США. Его курирует Национальный институт исследования генома человека

С 2008 года Международный День ДНК стал отмечаться и в Европе. Организацией мероприятий занимается Европейское общество генетики человека (ESHG).

В России Международный День ДНК впервые отмечался в 2009 году.

Традиционно в этот день во всем мире проводятся научные конференции, семинары и другие просветительские мероприятия.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников