រឿងរ៉ាវអំពីការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA ។ នៅពេលដែល DNA ត្រូវបានរកឃើញ ការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃឆ្នាំម៉ូលេគុល DNA

ដោយបានជ្រាបចូលកាន់តែជ្រៅទៅក្នុងអាថ៌កំបាំងនៃសាកលលោក មនុស្សបានព្យាយាមឆ្លើយសំណួរចម្បងមួយ ដែលពួកឥស្សរជនបុរាណបានសួរថា តើជីវិតជាអ្វី តើមនុស្សជាអ្វី? អាថ៌កំបាំងនៃកំណើតនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រចាប់អារម្មណ៍មិនតិចជាងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ផ្កាយទេ។ ការរកឃើញនៅក្នុងវិស័យជីវវិទ្យាដែលបានធ្វើឡើងនៅក្នុងសតវត្សទី 20 បាននាំមនុស្សជាតិទៅកាន់ព្រំដែនថ្មី ហើយបានគូសបញ្ជាក់ពីការរំពឹងទុកដ៏អស្ចារ្យពិតប្រាកដ។ ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលនៅតែជាវិទ្យាសាស្ត្រដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយនៅសម័យរបស់យើង។

ដោយបានបង្កើតទ្រឹស្ដីនៃការវិវត្តនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត ដាវីនមិនអាចឆ្លើយសំណួរថាតើការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងាររបស់សារពាង្គកាយមានជីវិតដែលកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលការវិវត្តន៍នេះត្រូវបានបង្រួបបង្រួមនៅក្នុងកូនចៅយ៉ាងដូចម្តេច។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលសៀវភៅរបស់គាត់ទើបតែចេញបោះពុម្ព លោក Gregor Mendel កំពុងធ្វើការពិសោធន៍របស់គាត់រួចហើយនៅសាធារណរដ្ឋឆេក។ ការរកឃើញរបស់គាត់បានបង្កើតមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍវិទ្យាសាស្ត្រតំណពូជ - ហ្សែនដែលត្រូវបានកំណត់ដើម្បីពន្យល់ពីអាថ៌កំបាំងសំខាន់បំផុតនៃសកលលោក។ ដោយ​ប្រើ​គំរូ​សណ្តែក​ដំបូង Mendel បាន​បង្កើត​អត្ថិភាព​នៃ "កត្តា​តំណពូជ" ពិសេស (ក្រោយមក​គេ​ហៅថា "ហ្សែន") ដែល​ត្រូវ​បាន​បញ្ជូន​ពី​មួយ​ជំនាន់​ទៅ​មួយ​ជំនាន់ ដោយ​ផ្ទេរ​លក្ខណៈ​ជាក់លាក់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ យន្តការបញ្ជូនខ្លួនវាមិនត្រូវបានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនស្គាល់នោះទេ។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ សត្វវិទូ August Weissmann បានធ្វើការនៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់ ដែលបានបង្ហាញ និងបង្ហាញពីភាពត្រឹមត្រូវនៃមតិថា ការផ្ទេរទ្រព្យសម្បត្តិរបស់ឪពុកម្តាយទៅកូនចៅ គឺអាស្រ័យលើការផ្ទេរដោយផ្ទាល់ដោយឪពុកម្តាយនៃសារធាតុសម្ភារៈជាក់លាក់មួយ ដែលយោងទៅតាម Weissmann ត្រូវបានផ្ទុក។ នៅក្នុងក្រូម៉ូសូម - សរីរាង្គនៃកោសិកា។ ការស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់ការវិវត្តនៃហ្សែនក្រោយមកត្រូវបានអនុវត្តដោយជនជាតិអាមេរិក Thomas Morgan ។ ដោយបានអនុវត្តការពិសោធន៍ជាច្រើនលើរុយ Drosophila គាត់និងអ្នកសហការរបស់គាត់បានសន្និដ្ឋានអំពីមូលដ្ឋានសម្ភារៈនៃតំណពូជ ការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មលីនេអ៊ែរនៃហ្សែននៅក្នុងក្រូម៉ូសូម គំរូនៃភាពប្រែប្រួលនៃការផ្លាស់ប្តូររបស់ពួកគេ យន្តការ cytogenetic នៃការបញ្ជូនបន្តពូជរបស់ពួកគេ។ល។ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើជាផ្លូវការនូវគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីក្រូម៉ូសូមនៃតំណពូជ។

នៅឆ្នាំ 1869 អ្នកជីវគីមីវិទ្យា Miescher បានញែកសារធាតុដែលមិនស្គាល់ពីមុនមកជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអាស៊ីតខ្សោយពីស្នូលកោសិកា។ ក្រោយមក អ្នកគីមីវិទ្យា Levin បានរកឃើញថា អាស៊ីតនេះមានផ្ទុក deoxyribose កាបូអ៊ីដ្រាត ដែលជាមូលហេតុដែលវាត្រូវបានគេហៅថាអាស៊ីត deoxyribonucleic (DNA) ។ នៅឆ្នាំ 1920 លេវីនដូចគ្នាបានកំណត់មូលដ្ឋានអាសូតចំនួនបួននៅក្នុង DNA: អាដេនីន (A), ហ្គានីន (G), ស៊ីតូស៊ីន (C) និងទីមីឌីន (T) ។ ដូច្នេះរួចទៅហើយនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 20 នៃសតវត្សទី XX ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹងពីអ្វីដែល DNA ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ព័ត៌មាននេះត្រូវបានបំពេញបន្ថែមយ៉ាងសំខាន់ក្នុងឆ្នាំ 1950 ដោយជីវគីមីវិទូ Chargaf ដែលបានរកឃើញថានៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA បរិមាណ A គឺស្មើនឹងបរិមាណ T ហើយបរិមាណ G គឺស្មើនឹងបរិមាណ C ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់តួនាទីរបស់ DNA ក្នុងការរក្សាទុក និងការបញ្ជូនព័ត៌មានតំណពូជ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ មានតែការស្មានអំពីរឿងនេះប៉ុណ្ណោះ។ នៅឆ្នាំ 1944 មីក្រូជីវវិទូ Avery, McCarthy និង McLeod គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលផ្ទេរលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនពីអតិសុខុមប្រាណមួយទៅមួយទៀតដោយប្រើ DNA ។

ហើយនៅថ្ងៃទី 28 ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 1953 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រវ័យក្មេងពីរនាក់មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Cambridge គឺ James Watson និង Francis Crick បានរាយការណ៍ពីការរកឃើញរបស់ពួកគេអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA ។ ពួកគេបានរកឃើញថាម៉ូលេគុលនេះគឺជា helix ដែលមានច្រវាក់ពីរ។ ខ្សែសង្វាក់នីមួយៗដែលមានមូលដ្ឋាន phosphate-sugar មានមូលដ្ឋានអាសូត។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាង A និង T នៅលើដៃម្ខាង និង G និង C ម្ខាងទៀតកំណត់ស្ថេរភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធ helix ទ្វេ។ Watson និង Crick បានកំណត់ថាលំដាប់នៃមូលដ្ឋានអាសូតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA ពីរខ្សែគឺជា "កូដ" នៃព័ត៌មានហ្សែនដែលត្រូវបានបញ្ជូននៅពេលដែលម៉ូលេគុលត្រូវបានចម្លង (ស្ទួន) ។ នៅពេលដែលខ្សែសង្វាក់ DNA ពីរត្រូវបានបំបែកចេញពីគ្នា នុយក្លេអូទីតថ្មីអាចភ្ជាប់ទៅនឹងពួកវា ហើយថ្មីមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅជិតខ្សែសង្វាក់ចាស់នីមួយៗ ដែលត្រូវគ្នានឹងវាយ៉ាងពិតប្រាកដ (ចាប់តាំងពីការរួមផ្សំគ្នានៃនុយក្លេអូទីត A-T, G-C)។

ក្រដាសរបស់ Watson និង Crick ដែលមានចំណងជើងថា "រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ែរ" ត្រូវបានបោះពុម្ពនៅថ្ងៃទី 25 ខែមេសា ឆ្នាំ 1953 នៅក្នុងទស្សនាវដ្តី Nature ។ នៅក្នុងបញ្ហាដូចគ្នានេះ អត្ថបទមួយរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅទីក្រុងឡុងដ៍ R. Franklin និង M. Wilkins ត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយ ដែលពិពណ៌នាអំពីលទ្ធផលនៃការសិក្សាកាំរស្មីអ៊ិចនៃម៉ូលេគុល DNA ដែលបង្ហាញថាម៉ូលេគុលនេះគឺពិតជា helix ពីរ។

ការរកឃើញរបស់ Watson និង Crick ត្រូវបានគេទទួលស្គាល់ស្ទើរតែទូទាំងពិភពលោក (មានតែសហភាពសូវៀតប៉ុណ្ណោះដែលយឺតយ៉ាវដែលហ្សែនត្រូវបានកម្ចាត់ដោយសារការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់អ្នកសិក្សា Lysenko) ។ រួចហើយនៅក្នុងឆ្នាំ 1961 អ្នកជីវវិទូជនជាតិអាមេរិក Nirenberg និង Ochoa បានបង្កើតផ្នែកនីមួយៗនៃកូដ DNA ពោលគឺកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនជាក់លាក់ ("កូដ nucleotides បីសម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូជាក់លាក់មួយ") ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះបានកំណត់អត្តសញ្ញាណ codons ដែលត្រូវគ្នានឹងអាស៊ីតអាមីណូ 20 នីមួយៗ។

តាមធម្មជាតិ ការរកឃើញរបស់ Watson និង Crick បានផ្តល់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវជាបន្តបន្ទាប់ ប៉ុន្តែបើគ្មានមូលដ្ឋានហ្សែននេះទេ ប្រហែលជាមិនអាចអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតបានទេ។ នៅឆ្នាំ 1962 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងពីរបានទទួលរង្វាន់ណូបែល។

នៅពាក់កណ្តាលដំបូងនៃទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ម៉ូលេគុល DNA កូនកាត់ ("DNA-DNA") ត្រូវបានទទួលជាលើកដំបូង ដែលមានសមត្ថភាពជ្រាបចូលទៅក្នុងកោសិកាដែលមានប្រភពដើមផ្សេងៗគ្នា និងជំរុញការសំយោគប្រូតេអ៊ីនខុសពីធម្មតាសម្រាប់កោសិកាទាំងនេះ។ នេះគឺជាកំណើតនៃវិន័យថ្មី - វិស្វកម្មហ្សែន ដែលត្រូវបាននាំយកមកក្រោមការគ្រប់គ្រងរបស់រដ្ឋាភិបាលភ្លាមៗ ដោយសារតែការប្រើប្រាស់សក្តានុពលរបស់វាដើម្បីបង្កើតអាវុធជីវសាស្ត្រ។ នៅឆ្នាំ 1977 កំណែដំបូងនៃវិធីសាស្រ្ត "ម៉ាស៊ីន" សម្រាប់កំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីតនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវចំនួននៃតំបន់ហ្សែនដែលមិនស្គាល់ ("អាន") និងហ្សែនទាំងមូល។ នៅឆ្នាំ 1982 ភ្នាក់ងារព្យាបាលដំបូងនៃមនុស្សជំនាន់ថ្មីត្រូវបានទទួល - អាំងស៊ុយលីនកែច្នៃហ្សែន។ វាត្រូវបានផលិតដោយកោសិកាបាក់តេរីដែល DNA អ៊ិនកូដរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនអាំងស៊ុយលីនត្រូវបានចាក់។ នៅឆ្នាំ 1983 វិធីសាស្រ្តមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបង្កើនចំនួនម៉ូលេគុល DNA ដោយប្រើអង់ស៊ីម polymerase ហើយនៅឆ្នាំ 1985 វិធីសាស្រ្តនៃ "ស្នាមម្រាមដៃ" ម៉ូលេគុលបុគ្គល (ដែលជាប្រភេទ "ស្នាមម្រាមដៃ") នៃគំរូ DNA ដើមនីមួយៗត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីប្រៀបធៀបគំរូ DNA ផ្សេងៗគ្នាជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមកដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណរបស់ពួកគេឬផ្ទុយទៅវិញភាពស្រដៀងគ្នា។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះភ្លាមៗបានចាប់ផ្តើមប្រើក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រកោសល្យវិច្ច័យដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណ "ដាននៃឧក្រិដ្ឋកម្ម" ជីវសាស្រ្ត ក៏ដូចជាដើម្បីបង្កើតភាពជាឪពុក។ បច្ចេកវិទ្យាវិស្វកម្មហ្សែនថ្មីសម្រាប់ការផលិតផលិតផលអាហារមួយចំនួនកំពុងពង្រីក។ នៅឆ្នាំ 2000 ហ្សែនរបស់មនុស្សត្រូវបានឌិគ្រីបស្ទើរតែទាំងស្រុង។ វិទ្យាសាស្ត្របានខិតមកជិតលទ្ធភាពនៃការកំណត់ជាមុននូវ phenotype សមត្ថភាព និងរោគសាស្ត្ររបស់មនុស្សដែលហៀបនឹងកើត។ ហើយមិនត្រឹមតែកំណត់អត្តសញ្ញាណប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងត្រឹមត្រូវផងដែរ ជំនួស "ហ្សែនឈឺ" ជាមួយ "មានសុខភាពល្អ" ។

ពីប្រវត្តិនៃការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA

នៅឆ្នាំ 1910 វាច្បាស់ណាស់ថាហ្សែនមានទីតាំងនៅលើក្រូម៉ូសូម។ ប៉ុន្តែ​គេ​មិន​ដឹង​ច្បាស់​ថា​តើ​ហ្សែន​សម្ភារៈ​អ្វី​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ពី​ប្រូតេអ៊ីន ឬ​អាស៊ីត​នុយក្លេអ៊ីក។

នៅឆ្នាំ 1928 F. Griffith បានចាប់ផ្តើមសិក្សាពីតួនាទីរបស់អាស៊ីត nucleic ក្នុងជីវិតកោសិកា ក្នុងការពិសោធន៍លើ pneumococci ។

មាន pneumococci ពីរប្រភេទ។ ក្នុង​មួយ​កោសិកា​បាក់តេរី​មួយ​គូ​ត្រូវ​បាន​ហ៊ុំ​ព័ទ្ធ​ដោយ​កន្សោម។ ប្រភេទទីពីរនៃកោសិកាគឺដោយគ្មានកន្សោម។ កន្សោមការពារអតិសុខុមប្រាណពី phagocytosis ។ ប្រសិន​បើ​អ្នក​ចាក់​ថ្នាំ​ទាំង​នេះ​ចូល​ទៅ​ក្នុង​សត្វ​កណ្ដុរ វា​នឹង​ស្លាប់។ Pneumococcus ដោយគ្មានកន្សោម មិនឆ្លងសត្វកណ្ដុរ និងមិនបង្កឱ្យមានជំងឺរលាកសួត។

បទពិសោធន៍។ សត្វកណ្ដុរត្រូវបានឆ្លងមេរោគជាមួយនឹងល្បាយនៃកោសិកា pneumococcal រស់ដោយគ្មានគ្រាប់ និង pneumococci ងាប់ជាមួយនឹងគ្រាប់កន្សោម។

សត្វកណ្តុរត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងនៅតែមានសុខភាពល្អ។ ប៉ុន្តែពួកគេបានស្លាប់ដោយសារជំងឺរលាកសួត។ បាក់តេរីរស់នៅដាច់ដោយឡែកពីសត្វកណ្តុរមានកន្សោម។ នេះគឺជាបាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរកោសិកា។

បទពិសោធន៍។ មីក្រូជីវវិទូបានផ្តល់យោបល់ថា សារធាតុមួយចំនួនពី pneumococci ដែលងាប់អាចបណ្តាលឱ្យកោសិការស់បង្កើតជាកន្សោម។ ពួកគេបានបង្ហាញវានៅក្នុងការពិសោធន៍។

យើងបានសម្លាប់មេរោគ pneumococci ជាមួយកន្សោម កិនពួកវា ហើយរៀបចំដំណោះស្រាយពីកោសិកាដែលត្រូវបានបំផ្លាញទាំងនេះ - នេះគឺជាសារធាតុចម្រាញ់។ ការចំរាញ់ចេញពីកោសិកាងាប់ដែលមានគ្រាប់ថ្នាំត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកវប្បធម៌ បន្ទាប់មក pneumococci រស់ដោយគ្មានគ្រាប់ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកនេះ។

លទ្ធផល៖ កោសិកាមួយចំនួនដែលគ្មានគ្រាប់បានបំប្លែងទៅជាកោសិកាដែលមានកន្សោម។ កូនចៅ​របស់​ពួកគេ​ក៏​មាន​គ្រាប់​ថ្នាំ​ផងដែរ ហើយ​នៅពេល​ដាក់​ឲ្យ​សត្វ​កណ្តុរ​បាន​បង្ក​ជា​ជំងឺ​រលាក​សួត​។

វាបានប្រែក្លាយថាកោសិកាដែលមិនមានកន្សោមបានទទួលការផ្លាស់ប្តូរ - ពួកគេបានចាប់ផ្តើមមានកន្សោមនិងបណ្តាលឱ្យមានជំងឺរលាកសួត។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលកូនចៅរបស់ពួកគេក៏បង្កើតជាកន្សោមនិងបណ្តាលឱ្យរលាកសួត។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ 1) សញ្ញានៃជំងឺរលាកសួតបានផ្លាស់ប្តូរ 2) នេះទំនងជាបណ្តាលមកពីសមាសធាតុមួយចំនួននៃសារធាតុចម្រាញ់ ឬវាបានក្លាយជាផ្នែកមួយនៃ pneumococcus ។

ការពិសោធន៍របស់ F. Griffith ត្រូវបានបន្តដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក - មីក្រូជីវវិទូ

ពី។ Avery (1877-1955) និងបុគ្គលិករបស់គាត់។

ពួកគេ​បាន​សួរ​ខ្លួន​ឯង​ថា តើ​សារធាតុ​អ្វី​ដែល​ធ្វើ​ឲ្យ​ការ​បំប្លែង​ជំងឺ​រលាក​សួត​មួយ​ប្រភេទ​ទៅ​ជា​សារធាតុ​មួយ​ផ្សេង​ទៀត? ដើម្បីធ្វើដូច្នេះ ពួកគេបានធ្វើការពិសោធន៍ម្តងហើយម្តងទៀតរបស់ F. Griffith ដោយប្រើសារធាតុចម្រាញ់ចេញពីពួកវា ជំនួសឱ្យអតិសុខុមប្រាណ។

នៅក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយ pneumococci ការដកស្រង់បានរក្សាសកម្មភាពផ្លាស់ប្តូររបស់វានៅពេលដែលប្រូតេអ៊ីន និង RNA ត្រូវបានបំផ្លាញនៅក្នុងវា ប៉ុន្តែបាត់បង់វានៅពេលដែល DNA ត្រូវបានបំផ្លាញ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ DNA គឺជាសារធាតុបំប្លែង។ ដូច្នេះហ្សែនត្រូវបានបង្កើតឡើងពី DNA ។

ការផ្លាស់ប្តូររួមមានការផ្ទេរហ្សែនពី pneumococci ស្លាប់ទៅមនុស្សរស់ និងការណែនាំរបស់ពួកគេទៅក្នុងក្រូម៉ូសូមម្ចាស់ផ្ទះ ពោលគឺឧ។ ចូលទៅក្នុង acapsular pneumococci ។

តួនាទីរបស់ DNA នៅក្នុងកោសិកាត្រូវបានបំពេញបន្ថែមដោយជីវិតរបស់មេរោគដែលមាន DNA ។ ពួកវាឆ្លងកោសិកាបាក់តេរី ដើម្បីអនុវត្តវដ្តបន្តពូជនៅក្នុងពួកវា។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ សមត្ថភាព DNA របស់មេរោគក្នុងការសំយោគច្បាប់ចម្លង និងប្រូតេអ៊ីនរបស់វាត្រូវបានរកឃើញ។

ពីទាំងអស់នេះវាកើតឡើងថា DNA គ្រប់គ្រងជីវិតរបស់កោសិកាដែលមានវាហើយមានសមត្ថភាពសំយោគច្បាប់ចម្លងនៃម៉ូលេគុលរបស់វា។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា "ការចម្លងដោយខ្លួនឯង" ឬគុណ។ DNA គឺជាម៉ូលេគុលតែមួយគត់នៅក្នុងធម្មជាតិដែលអាចចម្លងបាន។

ការចូលរួមចំណែករបស់ acad ។ N.K. Koltsova

នៅឆ្នាំ 1927 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររបស់យើង - អ្នកសិក្សា។ N.K. Koltsov (1872-1940) បានសរសេរថា "ម៉ូលេគុលវែងមិនគួរឱ្យជឿមួយសមនឹងក្រូម៉ូសូមមួយហើយនៅតាមបណ្តោយវាមានក្រុមអាតូមដាច់ដោយឡែក - ហ្សែន" ។

គាត់ក៏បាននិយាយជាលើកដំបូងថា “នៅពេលដែលកោសិកាបែកគ្នា ម៉ូលេគុលបែបនេះមិនត្រូវបានបង្កើតថ្មីពីបំណែកដាច់ដោយឡែកនោះទេ ប៉ុន្តែជាដំបូងការចម្លងពិតប្រាកដរបស់វា ហើយបន្ទាប់មកម៉ូលេគុលដើម និងច្បាប់ចម្លងបែកខ្ញែករួមគ្នាជាមួយក្រូម៉ូសូមកូនស្រីទៅជាកោសិកាដែលទើបបង្កើតថ្មី។ ” នេះគឺជាគោលការណ៍ម៉ាទ្រីសនៃការចម្លងហ្សែនហើយបន្ទាប់មកក្រូម៉ូសូមមុនពេលកោសិកាបែងចែកជាពីរ។

របៀបដែល DNA កើនឡើងទ្វេដងមុនពេលការបែងចែកកោសិកាកើតឡើង គឺជាអាថ៌កំបាំងសម្រាប់អ្នកជីវវិទូអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានទាយថា ដើម្បីយល់ពីរឿងនេះ ចាំបាច់ត្រូវដឹង៖ 1) រចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA និង 2) វិធីដែល nucleotides ត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងម៉ូលេគុល។

នៅឆ្នាំ 1950 វាត្រូវបានគេដឹងថា DNA គឺជាម៉ូលេគុលដែលមានម៉ូលេគុលរាប់ពាន់នៃប្រភេទ 4 ផ្សេងគ្នាដែលតភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងបន្ទាត់មួយ - nucleotides ។

E. Chargaff (1950) បានបង្ហាញថានៅក្នុង DNA ណាមួយបរិមាណ adenine គឺស្មើនឹងបរិមាណ thymine (A=T) ហើយបរិមាណ guanine គឺស្មើនឹងបរិមាណនៃ cytosine (G=C)។ នេះបង្ហាញថានៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ពួកគេត្រូវបានរកឃើញជាគូ៖ A-T; G-C

R. Fracklin (1920-1958) នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់ M. Wilkins ដោយប្រើគ្រីស្តាល់កាំរស្មីអ៊ិច បានទទួល "រូបភាពដ៏ល្បីនៃរចនាសម្ព័ន្ធ DNA ឥឡូវនេះ" ។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយតាមចំណេះដឹងនេះវាមិនច្បាស់ទេ: តើម៉ូលេគុលនេះដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេចឬវាមើលទៅដូចអ្វី? គ្មាននរណាម្នាក់ដឹងពីរបៀបដែលឯកតាគីមី - A, T, G, C - ត្រូវបានរៀបចំក្នុងគោលបំណងដើម្បីអនុវត្តព័ត៌មានអំពីផែនការនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងការបន្តពូជនៃភាវៈរស់។

គំរូម៉ូលេគុល DNA

D. Watson និង F. Crick បានចាប់ផ្តើមបង្កើតគំរូនៃម៉ូលេគុល DNA ដូចជា L. Pauling - ដើម្បីសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃប្រូតេអ៊ីន។ វានឹងជួយឱ្យយល់លម្អិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារដែលអាចកើតមាននៃ DNA ។

បន្ទាប់ពីធ្វើការគណនា ពួកគេបានចំណាយពេល 18 ខែដើម្បីបង្កើតគំរូ និងបង្កើតគំរូ DNA ។ ប៉ុន្តែ​គេ​មិន​ប្រាកដ​ពី​ភាព​ត្រឹមត្រូវ​នៃ​គំរូ​នេះ​ទេ។

ប្រធាន R. Franklin - M. Wilkins បានអនុញ្ញាតឱ្យ D. Watson ស្គាល់រូបភាព X-ray នៃម៉ូលេគុល DNA ដោយមិនបានប្រាប់ R. Franklin អ្វីទាំងអស់អំពីវា។ នៅពេល D. Watson បានឃើញរូបភាពដែល R. Franklin បានទទួល គាត់បានដឹងថា៖ «គាត់ និង F. Crick មិនច្រឡំទេ»។ នៅក្នុងរូបភាពនេះ ពួកគេបានឃើញសញ្ញានៃវង់មួយយ៉ាងច្បាស់ ហើយបានទៅមន្ទីរពិសោធន៍ដើម្បីពិនិត្យមើល "អ្វីគ្រប់យ៉ាងនៅលើគំរូបីវិមាត្រ" ។

ដោយសារតែខ្វះចាន ឌី វ៉តសុន បានកាត់ចេញនូវគំរូនុយក្លេអូទីតចំនួនបួនប្រភេទពីក្រដាសកាតុងធ្វើកេស៖ អាឌីនីន (A), ធីមីន (T), ហ្គានីន (G) និងស៊ីតូស៊ីន (C) ហើយចាប់ផ្តើមដាក់ពួកវានៅលើតុ។

គាត់បានរកឃើញភ្លាមៗថា adenine រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយ thymine និង guanine ជាមួយ cytosine យោងទៅតាមគោលការណ៍ "ចាក់សោនិងសោ" បង្កើតជាគូ។ នេះជារបៀបដែលខ្សែពីរនៃម៉ូលេគុល DNA មួយត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នា។

លំដាប់នៃគូទាំងនេះនៅក្នុងម៉ូលេគុលអាចប្រែប្រួលដោយគ្មានកំណត់។ វាបម្រើជាលេខសម្ងាត់ ឬកូដ ដោយមានជំនួយដែលព័ត៌មានត្រូវបានអ៊ិនគ្រីបដែលកំណត់ប្រភេទប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានសំយោគដោយក្រឡាដែលបានផ្តល់ឱ្យ (រូបភាពទី 1) ។

អង្ករ។ ១.

មូលដ្ឋានត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែន។

ម៉ូលេគុល DNA មានមុខងារពីរ៖ 1) បញ្ជូនព័ត៌មានទៅកូនចៅ ឧ. កោសិកាកូនស្រី និង 2) អនុវត្តព័ត៌មាននៅខាងក្នុងកោសិកា។

ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃ helix ទ្វេមួយអាចមើលឃើញភ្លាមៗនូវផលវិបាកដោយផ្ទាល់ - ការចម្លង, i.e. ការបន្តពូជ DNA ។ វិធីសាស្រ្ត៖ ការបង្វែរខ្សែសង្វាក់បំពេញបន្ថែមពីរ និងការសាងសង់ខ្សែសង្វាក់បំពេញបន្ថែមថ្មីសម្រាប់ពួកវានីមួយៗ។ ដូច្នេះពីម៉ូលេគុល DNA មួយពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការបែងចែកកោសិកាជាពីរ។ កំហុសកំឡុងពេលចម្លង, i.e. ការផ្លាស់ប្តូរគឺជាហេតុផលសម្រាប់ការបំប្លែងកោសិកាធម្មតាទៅជាកោសិកាដែលខូច (រូបភាពទី 2 និងទី 3)។

ដូច្នេះគោលការណ៍គំរូនៃការចម្លង DNA មុនពេលការបែងចែកត្រូវបានបញ្ជាក់

កោសិកាព្យាករណ៍ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដ៏អស្ចារ្យអ្នកសិក្សា។ N.K. Koltsov ។ ផ្នែកពីរនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានបំបែកចេញពីគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយពាក់កណ្តាលថ្មីនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានសំយោគពីពួកវានីមួយៗ។ លំដាប់នៃមូលដ្ឋានដើរតួជាម៉ាទ្រីសឬគំរូសម្រាប់ការបញ្ចប់នៃម៉ូលេគុល។

DNA គឺជាឃ្លាំងផ្ទុកព័ត៌មានហ្សែន

ព័ត៌មានអំពីការសំយោគនៃប្រភេទប្រូតេអ៊ីននីមួយៗត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុង DNA ក្នុងទម្រង់នៃលំដាប់លីនេអ៊ែរជាក់លាក់នៃមូលដ្ឋាន។

នៅឆ្នាំ 1961 F. Crick បានបង្ហាញថាក្រុមនីមួយៗនៃមូលដ្ឋានបីបង្កើតជា codon ។ លេខកូដមួយសម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូមួយក្នុងចំណោមអាស៊ីដអាមីណូសំខាន់ៗចំនួន 20 ។

ដើម្បីផ្ទេរព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនពីស្នូលកោសិកាមាន mRNA ។ វាគឺជាច្បាប់ចម្លងនៃបំណែកនៃខ្សែគំរូកូដ DNA ។ វាមានផ្ទុក uracil ជំនួសឱ្យ thymine ។

ដោយផ្អែកលើ mRNA នៅក្នុង ribosome ដោយមានជំនួយពីការផ្ទេរ RNA ប្រូតេអ៊ីនមួយនឹងត្រូវបានសំយោគ - តំណភ្ជាប់ចុងក្រោយក្នុងការអនុវត្តព័ត៌មានហ្សែន។ ដោយសារតែ DNA បម្រើជាឃ្លាំងនៃព័ត៌មានហ្សែន វាត្រូវបានគេហៅថា ម៉ូលេគុលនៃជីវិត។

មុនពេល D. Watson និង F. Crick ចាប់ផ្តើមធ្វើការលើរចនាសម្ព័ន DNA នោះ មនុស្សជាច្រើនបានដឹងរួចមកហើយ។

នៅឆ្នាំ 1951 លោក R. Franklin បានទទួលរូបថតកាំរស្មីអ៊ិចដំបូងគេបង្អស់នៃម៉ូលេគុល DNA ដែលបង្ហាញថាម៉ូលេគុលនេះមានរូបរាងនៃ helix ពីរ ដែលស្រដៀងទៅនឹងជណ្តើរវង់។ រូបថតរបស់នាងបានដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការរកឃើញរបស់ D. Watson និង F. Crick ។ ជាសញ្ញានៃរឿងនេះ R. Franklin ត្រូវបានគេហៅថា "អ្នកត្រួសត្រាយ" នៃជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល។

ចំពោះការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA និងមុខងាររបស់វា D. Watson, F. Crick និង M. Wilkins ត្រូវបានប្រគល់រង្វាន់ណូបែលនៅឆ្នាំ 1962 ។ R. Franklin មិនរស់នៅទេ។ នាងបានស្លាប់ដោយសារជំងឺមហារីកនៅឆ្នាំ 1958 ។

បដិវត្តន៍ក្នុងពិភពវិទ្យាសាស្ត្រ

ការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃ DNA បានក្លាយជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការរកឃើញថ្មីៗមួយចំនួន។

ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 60 ។ សតវត្សទី XX យន្តការនៃការចម្លង DNA ត្រូវបានបញ្ជាក់ ហើយអង់ស៊ីម DNA polymerase ត្រូវបានរកឃើញដែលជំរុញដំណើរការនេះ។

លេខកូដហ្សែនត្រូវបានរកឃើញ, i.e. កូដដែលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកា។

ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 70 សតវត្សទី XX វិធីសាស្រ្តពីរទៀតត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ លំដាប់លំដោយ និងការផលិត DNA ឡើងវិញ។

ការទទួលបាន DNA បញ្ចូលគ្នា ឬវិធីសាស្ត្រក្លូនម៉ូលេគុល។ ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺថាបំណែកដែលមានហ្សែនជាក់លាក់មួយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ។

ឧទាហរណ៍ ពួកគេណែនាំវាទៅជាបាក់តេរី ហើយវាសំយោគផលិតផលរបស់វា - ប្រូតេអ៊ីនដែលចាំបាច់សម្រាប់មនុស្ស។

ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 80 សតវត្សទី XX ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase (PCR) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ បច្ចេកវិទ្យានេះគឺចាំបាច់សម្រាប់ "ការបន្តពូជ" យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃបំណែក DNA ដែលចង់បាន។

ដោយប្រើ PCR វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីធ្វើការវិនិច្ឆ័យដំបូងនៃការឆ្លងមេរោគបាក់តេរី និងមេរោគ ក៏ដូចជាកោសិកាមហារីកដំបូងក្នុងខ្លួនរបស់អ្នកជំងឺដោយផ្អែកលើហ្សែនសម្គាល់របស់វា។

ជាឧទាហរណ៍ បំណែកនៃហ្សែនសម្គាល់កោសិកាមហារីកអាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងប្លាស្មាឈាមរបស់អ្នកជំងឺ។ ប្រសិនបើបំណែកមានបរិមាណតិចតួច ឬមានតែមួយ វាត្រូវបានគុណដោយប្រើ PCR ហើយបន្ទាប់មកកំណត់អត្តសញ្ញាណយ៉ាងងាយស្រួល។

របកគំហើញនៃរចនាសម្ព័ន្ធ DNA បានធ្វើឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចបកស្រាយហ្សែនរបស់មនុស្ស និងសារពាង្គកាយជាច្រើនទៀត។ របកគំហើញនេះបានធ្វើឱ្យវាអាចបន្តទៅការព្យាបាលហ្សែនសម្រាប់ជំងឺណាមួយ រួមទាំងជំងឺមហារីកផងដែរ។

កោសិកាមហារីកត្រូវបាន "ទទួលស្គាល់យ៉ាងលំបាកដោយប្រព័ន្ធការពាររបស់អ្នកជំងឺ ដោយសារតែ វាកើតចេញពីកោសិកាធម្មតានៃសារពាង្គកាយមេ។

ដូច្នេះ ដើម្បីបំផ្លាញកោសិកាមហារីកដោយប្រើប្រាស់ការព្យាបាលដោយហ្សែន វាចាំបាច់ក្នុងការធ្វើឱ្យកោសិកាមហារីក "បរទេស" ទៅប្រព័ន្ធការពារ។

មានវិធីជាច្រើនដើម្បីធ្វើរឿងនេះ។ វាអាចទៅរួចក្នុងការញែកកោសិកាមហារីកចេញពីសម្ភារៈធ្វើកោសល្យវិច័យមហារីក ណែនាំហ្សែន "បរទេស" ចូលទៅក្នុងពួកវា ហើយបន្ទាប់មកណែនាំកោសិកាមហារីកទាំងនេះចូលទៅក្នុងខ្លួនរបស់អ្នកជំងឺវិញ។ ក្នុងករណីនេះ ប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដោយផ្អែកលើប្រូតេអ៊ីននៃហ្សែននេះនឹងទទួលស្គាល់កោសិកាមហារីកថាជា "បរទេស" ហើយបំផ្លាញពួកវា។

នៅក្នុងការពិសោធន៍សត្វ វិធីសាស្រ្តនៃការជះឥទ្ធិពលលើ DNA នៃកោសិកាមហារីក បានផ្តល់លទ្ធផលវិជ្ជមានដែលលើកទឹកចិត្ត។ ប៉ុន្តែសម្រាប់ការព្យាបាលអ្នកជំងឺដែលមានជំងឺមហារីក វិធីសាស្ត្រស្រដៀងគ្នានេះនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលនៃការសាកល្បងព្យាបាល

(E.D. Sverdlov, 2003)។

ឆ្ពោះទៅកាន់យុគសម័យនៃ "បច្ចេកវិទ្យារស់នៅ"

ហើយមិនធម្មតា - ការចាប់ផ្តើមនៃយុគសម័យថ្មីនៃ "បច្ចេកវិទ្យារស់នៅ" ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅក្នុងប្រទេសមួយចំនួនប្រកាសថាពួកគេស្ទើរតែត្រៀមខ្លួនជាស្រេចដើម្បីបង្កើត "ជីវិតសិប្បនិម្មិត" ពោលគឺឧ។ abiogenesis ។

ខណៈពេលដែលមិនមាននិយមន័យតែមួយនៃការរស់នៅ, វាត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈបី; 1) វត្តមាននៃធុងមួយ, i.e. ភ្នាសដែលមានមាតិកានៃកោសិកា;

2) ការរំលាយអាហារ - សមត្ថភាពក្នុងការបំប្លែងសារធាតុចិញ្ចឹមជាមូលដ្ឋានទៅជាយន្តការការងាររបស់កោសិកា។ 3) វត្តមាននៃហ្សែន - សំណង់គីមីដែលចាំបាច់សម្រាប់ការសាងសង់កោសិកាដែលអាចត្រូវបានបញ្ជូនទៅកូនចៅនិងការផ្លាស់ប្តូររួមជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងបរិស្ថាន។

ធាតុនីមួយៗនៃធាតុទាំងបីនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍រួចហើយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានត្រៀមខ្លួនរួចជាស្រេចដើម្បីចាប់ផ្តើមព្យាយាមបញ្ចូលគ្នានូវធាតុទាំងអស់នេះ "ទៅជាអង្គភាពការងារតែមួយ" ពោលគឺឧ។ ក្រឡា។

ប្រសិនបើជោគជ័យ វានឹងក្លាយជា "ពិភពនៃម៉ាស៊ីនរស់នៅដ៏តូចបំផុត៖ កោសិកាពិសេសនឹងព្យាបាលរាងកាយមនុស្ស និងប្រឆាំងនឹងការបំពុលបរិស្ថាន"។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រចាត់ទុកកិច្ចការភ្លាមៗរបស់វិទ្យាសាស្ត្រគឺការបង្កើត "កោសិកាសិប្បនិម្មិត" ដែលមានសមត្ថភាពបន្តពូជដោយខ្លួនឯង និងផលិតសារធាតុគីមីពិសេស រួមទាំងថ្នាំដែលមិនទាន់អាចសំយោគបាន។

"ការរស់នៅសិប្បនិម្មិត" នឹងស្ថិតនៅក្រោមការគ្រប់គ្រងទាំងស្រុងរបស់មនុស្សឧទាហរណ៍ "ការផ្តល់អាហារ" វាជាមួយនឹងធាតុដែលមិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិនៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់ពួកគេ។

ការសំយោគមេរោគ និងការចាប់ផ្តើមនៃការសំយោគកោសិកា

1. សាស្រ្តាចារ្យ E. Wimmer និងក្រុមរបស់គាត់មកពីទីក្រុងញូវយ៉កក្នុងឆ្នាំ 2002 ជាលើកដំបូងចាប់តាំងពីកំណើតនៃ "ការរស់នៅ" នៅលើផែនដីបានបង្កើតមេរោគជំងឺស្វិតដៃជើងពីវត្ថុដែលគ្មានជីវិត។

អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​ប្រកែក៖ តើ​មេរោគ​ជា​សត្វ​មាន​ជីវិត ឬ​ជា​វត្ថុ​គ្មាន​ជីវិត?

ចិត្ត។ Stanley ដែលជាអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែល ជឿជាក់ថា “នៅក្នុងកោសិកា មេរោគមានឥរិយាបទដូចសត្វមានជីវិត ប៉ុន្តែនៅខាងក្រៅកោសិកា វាស្លាប់ដូចថ្ម”។

ជី ណាដសុន អ្នកជំនាញផ្នែកមីក្រូជីវសាស្រ្តរបស់យើង មានប្រសាសន៍ថា៖ «មេរោគគឺជាសារធាតុដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់សត្វ ឬជាសត្វដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុមួយ»។

អ្នកសិក្សា V.A. Engelhardt អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររបស់យើងបានសរសេរថា “មេរោគជាច្រើនមានតែប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីត nucleic ប៉ុណ្ណោះ។ ពួកវាអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាសមាសធាតុគីមី - នុយក្លេអូប្រូតេអ៊ីន។

ហ្សែននៃមេរោគប៉ូលីយ៉ូត្រូវបានបកស្រាយទាំងស្រុង។ នៅលើមូលដ្ឋាននេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រមូលផ្តុំនូវលំដាប់នុយក្លេអូទីតពិតប្រាកដដែលត្រូវនឹងគំរូធម្មជាតិ។

សម្ភារៈហ្សែននេះត្រូវបានគេដាក់ក្នុងដំណោះស្រាយស្រដៀងទៅនឹង cytoplasm ។ នៅក្នុងវាយោងទៅតាមព័ត៌មានដែលមាននៅក្នុង DNA ប្រូតេអ៊ីនចាំបាច់ត្រូវបានសំយោគ។

សាស្រ្តាចារ្យ E. Wimmer រាយការណ៍ថា ដរាបណាសមាសធាតុហ្សែនទាំងអស់ត្រូវបានដាក់ក្នុងបំពង់សាកល្បង នោះមេរោគភ្លាមៗ "ប្រមូលផ្តុំដោយខ្លួនវា"។ ក្នុង​ន័យ​ផ្សេងទៀត,

"ជីវិត ឬយ៉ាងហោចណាស់ភាពដូចគ្នារបស់វា បានចាប់ផ្តើមពាក់កណ្តាលវេន។"

មេរោគដែលបានបង្កើតមើលទៅដូចគ្នាទៅនឹងគំរូធម្មជាតិរបស់វា។ ដើម្បី​បញ្ជាក់​ពី​សកម្មភាព​នៃ​មេរោគ អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​បាន​ឆ្លង​សត្វ​កណ្ដុរ​ជាមួយ​វា។ សត្វបានស្លាប់ជាមួយនឹងរោគសញ្ញាបុរាណនៃជំងឺស្វិតដៃជើង។

សម្រាប់ការជួបប្រជុំគ្នានៃហ្សែនមេរោគប៉ូលីយ៉ូ, Prof. វាបានចំណាយពេលបីឆ្នាំ E. Wimmer ។

នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដូចគ្នា J. Craig Venter បានសំយោគមេរោគក្នុងរយៈពេល 14 ថ្ងៃ។

2. ការសំយោគមេរោគសិប្បនិម្មិត phi-X174 ។ នេះគឺជា bacteriophage ដែលមាននៅក្នុងធម្មជាតិ មានសុវត្ថិភាពសម្រាប់មនុស្ស និងសត្វ។

K. Venter និងក្រុមរបស់គាត់បានយកផ្នែកជាច្រើននៃ DNA ហើយបញ្ចូលគ្នា បង្កើតបានជាហ្សែនមេរោគពេញលេញដែលមានហ្សែនចំនួន 11 ។ ល្បាយនេះត្រូវបានដាក់ក្នុងបំពង់សាកល្បង ដែលវាប្រមូលផ្តុំដោយឯករាជ្យទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ហ្សែនដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងហ្សែន phi-X174។ បន្ទាប់មក ហ្សែនដែលបានផ្គុំគ្នាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិការស់ ដែលបានចាប់ផ្តើមផលិតចម្លងមេរោគ

3. អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិកនឹងបង្កើតទម្រង់នៃជីវិតដែលមិនស្គាល់នៅក្នុងធម្មជាតិ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីមន្ទីរពិសោធន៍ Rockville បានប្រកាសពីចេតនាបង្កើតទម្រង់ជីវិតថ្មីដោយប្រើវិស្វកម្មហ្សែន - ថ្ងៃទី 21 ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 2002 ។

គោលដៅនៃគម្រោងគឺដើម្បីសិក្សាពីយន្តការជាមូលដ្ឋាននៃប្រភពដើម និងការអភិវឌ្ឍន៍ជីវិតសរីរាង្គ។ អ្នកចូលរួមសំខាន់ៗគឺអ្នកហ្សែន K. Venter និងម្ចាស់ជ័យលាភីណូបែល H. Smith ។

គោលដៅនៃការពិសោធន៍គឺដើម្បីបង្កើតកោសិកាមួយ ដែលជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការបង្កើតសារពាង្គកាយមួយដែលមានសំណុំហ្សែនអប្បបរមាសម្រាប់ទ្រទ្រង់ជីវិត។

ប្រសិនបើការពិសោធន៍បានជោគជ័យ នោះកោសិកាដែលលូតលាស់នឹងលូតលាស់ និងបែងចែក ដូច្នេះបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកាទាំងមូលដែលមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិ។ នេះនឹងជាសារពាង្គកាយ "តិចតួចបំផុត" ។

នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 នៃសតវត្សទី 20 ។ K. Venter បន្ទាប់មកជាប្រធានវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវហ្សែននៅ Rockville (សហរដ្ឋអាមេរិក) បានចេញផ្សាយបញ្ជីហ្សែនដែលចាំបាច់សម្រាប់អត្ថិភាពនៃសារពាង្គកាយកោសិកាតែមួយ - mycoplasma ។ យោងតាមការគណនារបស់គាត់ អ្នករស់នៅក្នុងប្រដាប់បន្តពូជរបស់មនុស្សនេះអាចទទួលបានដោយហ្សែន 300 ក្នុងចំណោម 517 របស់វា ដែលនៅក្នុងអតិសុខុមប្រាណនេះបង្កើតបានជាក្រូម៉ូសូមមួយ។

គម្រោង 3 ឆ្នាំគឺផ្អែកលើបាក់តេរីដូចគ្នា។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានបំណងទាញយកសារធាតុហ្សែនទាំងអស់ចេញពីកោសិការបស់វា បន្ទាប់មកប្រមូលផ្តុំខ្សែសង្វាក់សិប្បនិម្មិតពី "បំណែក" របស់វា ពោលគឺឧ។ ក្រូម៉ូសូម។ វានឹងរួមបញ្ចូលតែហ្សែនបាក់តេរីដែល "ចាំបាច់" ដើម្បីរក្សាជីវិតរបស់សារពាង្គកាយថ្មី។ នៅដំណាក់កាលចុងក្រោយ ខ្សែសង្វាក់ហ្សែនដែលបានជួបប្រជុំគ្នានឹងត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាដែលគ្មានសារធាតុហ្សែន។

បន្ទាប់មក "អ្វីដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតគួរតែកើតឡើងដែលជាការពិសោធន៍ត្រូវបានរចនាឡើង" - ការរស់ឡើងវិញនៃបាក់តេរី។ បន្ទាប់នឹងជាការសង្កេតនៃសារពាង្គកាយពាក់កណ្តាលធម្មជាតិបែបនេះ៖ របៀបដែលវារស់នៅ និងបន្តពូជ។

"យើងចាប់អារម្មណ៍ថាតើវាអាចទៅរួចទេក្នុងការឈានដល់និយមន័យម៉ូលេគុលនៃជីវិត ហើយគោលដៅចម្បងរបស់យើងគឺការយល់ដឹងជាមូលដ្ឋាននៃសមាសធាតុនៃកោសិកាមានជីវិតបឋមបំផុត"។

ដើម្បីជៀសវាងការបង្កើតភ្នាក់ងារបង្កជំងឺ K. Venter និង H. Smith នឹងដកហូត "mycoplasma" ថ្មីនៃហ្សែនដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការភ្ជាប់របស់វាទៅនឹងកោសិកានៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស បន្ទាប់មកនៃហ្សែនទាំងនោះដែលអនុញ្ញាតឱ្យវារស់រានមានជីវិតក្នុងស្ថានភាពមិនអំណោយផល។ លទ្ធផលនឹងក្លាយជា "សត្វដែលផុយស្រួយជាង ពឹងផ្អែកទាំងស្រុងលើអ្នកបង្កើតរបស់វា"។

គោលដៅនៃការស្រាវជ្រាវគឺដើម្បីរៀនពីរបៀបបង្កើតហ្សែនផ្សេងៗដោយសិប្បនិម្មិត។ K. Venter និយាយថា “នេះពិតជាវិទ្យាសាស្ត្រមូលដ្ឋាន។ - សូម្បីតែ

ទោះបីជាយើងបានរកឃើញហ្សែនទាំងអស់នៅក្នុងហ្សែនរបស់មនុស្សក៏ដោយ ក៏យើងនៅតែមិនអាចដឹងពីអាថ៌កំបាំងនៃកោសិកាសាមញ្ញបំផុតនោះទេ។ នោះ​ជា​អ្វី​ដែល​យើង​ចង់​ធ្វើ​ឥឡូវ​នេះ»។

K. Venter និង H. Smith និងក្រុមរបស់ពួកគេមានជម្រើសមួយផ្សេងទៀតនៅក្នុងស្តុកសម្រាប់ការបង្កើតកោសិការស់នៅ៖ សំយោគហ្សែនមូលដ្ឋានទាំងនេះដោយសិប្បនិម្មិតនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ប្រមូលពួកវាជាខ្សែសង្វាក់ ហើយបន្ទាប់មកណែនាំពួកវាទៅជាបាក់តេរីដូចគ្នា ដែលហ្សែនរបស់វាទាំងអស់ សម្ភារៈនឹងត្រូវបានលុបជាបឋម

តើ K. Venter ដាក់អ្វីខ្លះនៅក្នុងភារកិច្ចរបស់គាត់ - ដើម្បីផ្តល់ "និយមន័យម៉ូលេគុលនៃជីវិត"?

កោសិកាណាមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងពីម៉ូលេគុល ដូចជារាងកាយទាំងមូល។ រចនាសម្ព័ន្ធ និងសមាសភាពរបស់ពួកគេ ក៏ដូចជាអន្តរកម្មមាននៅក្នុងហ្សែន។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការវិវត្តន៍ ម៉ូលេគុលនីមួយៗត្រូវបានកែសម្រួលឱ្យសមស្របទៅនឹងមុខងាររបស់វានៅក្នុងកោសិកា។ កោសិកាមិនមែនជាការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលដ៏ច្របូកច្របល់ទេ ប៉ុន្តែជា "សណ្តាប់ធ្នាប់របស់ពួកគេ" ពោលគឺឧ។ អង្គការចាប់តាំងពីវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយហ្សែនតាមរយៈផលិតផល - ប្រូតេអ៊ីន។ ប្រសិនបើអ្នកបំផ្លាញវា នោះទោះបីជាម៉ូលេគុលកោសិកាទាំងនេះនឹងនៅតែស្ថិតក្នុងទម្រង់នៃល្បាយក៏ដោយ វានឹងស្លាប់រួចទៅហើយ ចាប់តាំងពីអង្គការម៉ូលេគុលនៃកោសិកាត្រូវបានបំផ្លាញ។ ហើយវាត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការនៃការវិវត្តន៍នៃ "ភាវៈរស់"។

អាស្រ័យហេតុនេះ៖ K. Venter ខិតខំដើម្បីទទួលបាន ដោយមានអប្បរមានៃហ្សែន ដែលជាអង្គការនៃម៉ូលេគុលគ្មានជីវិតដែលនឹងប្រែទៅជា "រស់" ។ នេះនឹងជា abiogenesis ។

ចក្រភពអង់គ្លេស

អាស៊ីត Deoxyribonucleic (DNA) គឺជាអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកមួយក្នុងចំណោមអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកពីរប្រភេទដែលធានាការផ្ទុក ការបញ្ជូនពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ និងការអនុវត្តកម្មវិធីហ្សែនសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍ និងដំណើរការនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត។

តួនាទីសំខាន់នៃ DNA នៅក្នុងកោសិកាគឺការរក្សាទុកព័ត៌មានរយៈពេលវែងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃ RNA និងប្រូតេអ៊ីន។ ការឌិកូដរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA (1953) គឺជាចំណុចរបត់មួយនៅក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រជីវវិទ្យា។

នៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍វិទ្យាសាស្រ្តដែលឧទ្ទិសដល់ការសិក្សាអំពី DNA នោះ ភាគច្រើនអ្នកអាចរកឃើញឈ្មោះរបស់ J. Watson និង Francis Crick ជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលបានបង្កើតគំរូនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA ក្នុងឆ្នាំ 1953 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ម៉ូលេគុលខ្លួនវាត្រូវបានរកឃើញមុននេះច្រើន ហើយមិនមែនដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះទេ។ ឈ្មោះរបស់អ្នករកឃើញមិនត្រូវបានរៀបរាប់នៅក្នុងគ្រប់សៀវភៅសិក្សា សៀវភៅយោង ឬសព្វវចនាធិប្បាយទេ។

ការរកឃើញដំបូងបង្អស់នៃអាស៊ីត deoxyribonucleic ត្រូវបានសន្មតថាជាគ្រូពេទ្យវ័យក្មេងជនជាតិស្វីស Johann Friedrich Miescher ។ នៅឆ្នាំ 1869 ពេលកំពុងធ្វើការនៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់គាត់បានសិក្សាពីសមាសធាតុគីមីនៃកោសិកាសត្វ។ គាត់បានជ្រើសរើសកោសិកា leukocyte ជាវត្ថុនៃការស្រាវជ្រាវរបស់គាត់។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានញែក leukocytes ចេញពីសារធាតុ purulent ដោយសារតែ វាស្ថិតនៅក្នុងខ្ទុះដែលមានកោសិកាឈាមសទាំងនេះជាច្រើនដែលបំពេញមុខងារការពារនៅក្នុងខ្លួន និងបំផ្លាញអតិសុខុមប្រាណ។ មន្ទីរពេទ្យ​វះកាត់​ក្នុង​តំបន់​បាន​ផ្គត់ផ្គង់​ឱ្យ​គាត់​នូវ​បង់រុំ​ដែល​បាន​យក​ចេញ​ពី​របួស​ដែល​មាន​សភាព​ស្រស់ថ្លា​។ Miescher បានលាងសម្អាត leukocytes ពីជាលិកាបង់រុំ ហើយបន្ទាប់មកបំបែកម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនចេញពីកោសិកាដែលបានលាងសម្អាត។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការស្រាវជ្រាវ គាត់អាចបង្កើតបានថា បន្ថែមពីលើប្រូតេអ៊ីន leukocytes មានសារធាតុដែលមិនបានសិក្សាមួយចំនួនទៀត។ វាត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាដីល្បាប់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចសរសៃអំបោះ ឬ flocculent នៅពេលដែលបរិស្ថានអាសុីតត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅពេលដែលដំណោះស្រាយត្រូវបានបង្កើតឡើងអាល់កាឡាំង precipitate រលាយ។ ដោយពិនិត្យមើលការរៀបចំនៃ leukocytes នៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍មួយ Miescher បានរកឃើញថានៅក្នុងដំណើរការនៃការលាង leukocytes ជាមួយនឹងអាស៊ីត hydrochloric ពនឺមានតែស្នូលដែលនៅសល់។ ដោយផ្អែកលើចំណុចនេះ គាត់បានសន្និដ្ឋានថា ស្នូលនៃកោសិកាមានផ្ទុកសារធាតុមិនស្គាល់ ហើយបានហៅវាថា នុយក្លេអ៊ែន មកពីពាក្យឡាតាំង nucleus ដែលមានន័យថា "ស្នូល" ។

នៅពេលពិនិត្យកាន់តែជិត Miescher បានបង្កើតប្រព័ន្ធទាំងមូលសម្រាប់ញែក និងបន្សុទ្ធស្នូល។ គាត់បានដាក់បញ្ចូលសមាសធាតុដែលដាច់ពីគេក្នុងការព្យាបាលជាមួយអេធើរ និងសារធាតុរំលាយសរីរាង្គផ្សេងទៀត ហើយត្រូវបានគេជឿជាក់ថាវាមិនមែនជាសមាសធាតុដែលមានជាតិខ្លាញ់ទេ ព្រោះវាមិនរលាយក្នុងសារធាតុទាំងនេះ។ ពួកគេមិនមានអាស៊ីត nucleic ឬធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីនទេ ពីព្រោះ នៅពេលព្យាបាលដោយអង់ស៊ីមដែលបំបែកប្រូតេអ៊ីន ពួកគេមិនបានទទួលការផ្លាស់ប្តូរណាមួយឡើយ។

ការវិភាគគីមីនៅសម័យនោះមិនល្អឥតខ្ចោះ មិនត្រឹមត្រូវ និងពឹងផ្អែកលើកម្លាំងពលកម្ម។ បន្តិចម្តងៗ ប៉ុន្តែប្រាកដណាស់ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានអនុវត្តវា ហើយបានកំណត់ថា នុយក្លេអ៊ែនមានកាបូន អ៊ីដ្រូសែន អុកស៊ីហ្សែន និងផូស្វ័រ។ សមាសធាតុ Organophosphorus នៅតែមិនស្គាល់នៅពេលនោះ ដូច្នេះលោក Miescher បានសន្និដ្ឋានថា គាត់បានរកឃើញសមាសធាតុដែលមិនស្គាល់ពីវិទ្យាសាស្ត្រ ដែលមាននៅក្នុងកោសិកា។

គាត់ចង់បោះពុម្ភអត្ថបទអំពីការរកឃើញថ្មីរបស់គាត់នៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ Medico-Chemical Research ដែលត្រូវបានបោះពុម្ពដោយគ្រូរបស់គាត់ ដែលជាស្ថាបនិកម្នាក់នៃជីវគីមីគឺ Felix Hoppe-Seyler ។ ប៉ុន្តែមុនពេលបោះពុម្ពសម្ភារៈ គាត់បានសម្រេចចិត្តពិនិត្យមើលទិន្នន័យរបស់វានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់គាត់។ ការស្រាវជ្រាវនេះបានចំណាយពេលពេញមួយឆ្នាំ ហើយមានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1871 នៅក្នុងបញ្ហាមួយនៃទិនានុប្បវត្តិ ការងាររបស់ Miescher ត្រូវបានបោះពុម្ព។ វាត្រូវបានអមដោយអត្ថបទចំនួនពីរដោយ Hoppe-Seyler ខ្លួនគាត់ផ្ទាល់ និងសហការីរបស់គាត់ ដោយបញ្ជាក់ពីទិន្នន័យស្តីពីសមាសភាព និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃនុយក្លេអ៊ែ។

បន្ទាប់ពីត្រឡប់មកប្រទេសស្វីសវិញ លោក Miescher បានទទួលយកការផ្តល់ជូនដើម្បីកាន់មុខតំណែងជាប្រធាននាយកដ្ឋានសរីរវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Basel ។ នៅទីនោះគាត់បានបន្តការស្រាវជ្រាវរបស់គាត់។ នៅកន្លែងថ្មី អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើសម្ភារៈដែលរីករាយជាងសម្រាប់ការពិសោធន៍ ហើយមិនតិចទេដែលសម្បូរទៅដោយអាស៊ីត nucleic - អំបិលត្រី salmon (ពួកវានៅតែត្រូវបានប្រើសម្រាប់គោលបំណងដូចគ្នា) ។ នៅលើច្រាំងទន្លេ Rhine សម្បូរត្រី salmon ដែលហូរកាត់ Basel គាត់មិនខ្វះខាតសម្ភារៈស្រាវជ្រាវទេ។

នៅឆ្នាំ 1874 លោក Miescher បានបោះពុម្ពអត្ថបទមួយ ដែលគាត់បានប្រកែកថា នុយក្លេអ៊ែនដែលគាត់បានរកឃើញនៅក្នុងទឹកដោះគោរបស់ត្រី salmon គឺទាក់ទងយ៉ាងច្បាស់ទៅនឹងដំណើរការនៃការបង្កកំណើត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយគាត់មិនបានភ្ជាប់ពួកគេតាមរបៀបណាមួយជាមួយនឹងតំណពូជទេ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញសមាសធាតុដែលគាត់បានរកឃើញមានលក្ខណៈសាមញ្ញ និងឯកសណ្ឋានដែលគាត់មិនអាចនឹកស្មានថានៅក្នុងនោះ ដែលភាពចម្រុះនៃលក្ខណៈតំណពូជនៃសារពាង្គកាយមានជីវិតអាចត្រូវបានរក្សាទុក។ វិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគជីវគីមីដែលមាននៅពេលនោះមិនទាន់បានធ្វើឱ្យវាអាចរកឃើញភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់រវាងស្នូលរបស់មនុស្ស និង nucleins ត្រី salmon នោះទេ គឺតិចជាងច្រើនក្នុងការទទួលស្គាល់រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញបែបនេះ ដែលនៅតែមិនត្រូវបានទទួលស្គាល់ពេញលេញ។

នៅឆ្នាំ 1952 ជីវរូបវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស Rosalind Franklin បានរកឃើញថាអាស៊ីត deoxyribonucleic (DNA) ប្រហាក់ប្រហែលនឹងជណ្តើរតំរៀបស្លឹកនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពល្បីល្បាញនៃរបកគំហើញនេះ ដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវហ្សែនទំនើប ត្រូវបានជ្រើសរើសជាបន្តបន្ទាប់ដោយ Maurice I Wilkins ក៏ដូចជា Francis Crick និង James Watson ។

ឧបករណ៍នៃតំណពូជ I Rosalind Franklin បានបន្តពីការសន្មត់ថា DNA ដែលជាម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ដ៏ធំនៃនុយក្លេអូទីត គួរតែមានប្លុកដដែលៗ។ ដើម្បីសាកល្បងសម្មតិកម្មនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិអង់គ្លេសមិនអាចគ្រាន់តែងាកទៅរកមីក្រូទស្សន៍ទេ។ បាតុភូត submicroscopic បែបនេះអាចត្រូវបានរកឃើញតាមរយៈការបង្វែរកាំរស្មី X ប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះហើយ អ្នកស្រាវជ្រាវបានលាតត្រដាងម៉ូលេគុល DNA ទៅនឹងវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច ហើយជាលទ្ធផលនៃការងារដ៏លំបាក និងយូរអង្វែង បានបង្កើតឡើងថារចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេគឺជា helix ពីរ។ ដូច្នេះជាលើកដំបូងវាអាចទៅរួចក្នុងការស្រមៃមើលរចនាសម្ព័ន្ធនៃធាតុផ្សំសំខាន់នៃជីវិតមនុស្ស។

ការរកឃើញមួយបានបន្សល់ទុកនៅក្នុងស្រមោល

Franklin មិនបានបោះផ្សាយភ្លាមៗនូវលទ្ធផលនៃការសិក្សារបស់នាងទេ។ ដំបូងនាងចង់ទទួលបានការបញ្ជាក់ពីការសង្កេតរបស់នាងពីសហការីរបស់នាង។ នៅឆ្នាំ 1953 Maurice Wilkins ដែលជាអ្នកគ្រប់គ្រងរបស់ Franklin បានប្រគល់លទ្ធផលដែលផ្តល់ឱ្យគាត់ដល់បុគ្គលិករបស់គាត់ Crick និង biochemist Watson ដោយគ្មានចំណេះដឹងរបស់នាង។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះបានដឹងពីសមាសធាតុគីមីនៃ DNA រួចហើយ៖ ស្ករ deoxyribose ផូស្វាត និងអាសូតដែលមានមូលដ្ឋាន adenine, cytosine, guanine និង thymine ហើយពួកគេបានកោតសរសើរភ្លាមៗចំពោះសារៈសំខាន់នៃទិន្នន័យរបស់ Franklin ។

រង្វាន់ណូបែលមិនត្រូវបានប្រគល់ជូនក្រោយសម័យកាលទេ។

Crick និង Watson ដោយបានធ្វើការបន្ថែម និងការផ្លាស់ប្តូរមួយចំនួនចំពោះការងារនោះ បានបោះពុម្ពវាក្រោមឈ្មោះរបស់ពួកគេផ្ទាល់។ អត្ថបទដ៏ល្បីល្បាញ "រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៃស៊ីស្តនុយក្លេអ៊ីក៖ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាស៊ីត deoxyribonucleic" ដែលបានបង្ហាញខ្លួននៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ Nature ក្នុងឆ្នាំ 1954 បានធ្វើឱ្យមានការសាទរយ៉ាងខ្លាំងក្នុងចំណោមពិភពវិទ្យាសាស្ត្រ។ Watson និង Crick បាន​បង្កើត​គំរូ​ដែល​ងាយ​រងគ្រោះ​ដោយ​តក្កវិជ្ជា ដែល​បាន​ក្លាយ​ជា​មូលដ្ឋាន​សម្រាប់​ការ​ស្រាវជ្រាវ​បន្ថែម។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ Rosalind Franklin បានស្លាប់នៅឆ្នាំ 1958 ដោយសារជំងឺមហារីកនៅអាយុ 37 ឆ្នាំ។ រង្វាន់ណូបែលផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រសម្រាប់ការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA ត្រូវបានប្រគល់ជូននៅឆ្នាំ 1962 ដល់ Crick, Watson និង Wilkins ។

  • 1865: Gregor Johann Medel បានបង្កើតច្បាប់នៃការទទួលមរតកនៃគោលការណ៍ហ្សែន។
  • ឆ្នាំ 1970: Hamilton O. Smith និង Daniel Nathan បានបង្កើតមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់វិស្វកម្មហ្សែន។
  • 1973: បាក់តេរីកែប្រែហ្សែនត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលើកដំបូងនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក។
  • 1976: ជីវរូបវិទ្យាជនជាតិឥណ្ឌា Har Gobind Korana បានសំយោគហ្សែនទាំងស្រុងជាលើកដំបូង។

ទីក្រុងមូស្គូ ថ្ងៃទី 25 ខែមេសា - RIA Novosti, Tatyana Pichugina ។កាលពី 65 ឆ្នាំមុន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិអង់គ្លេស James Watson និង Francis Crick បានបោះពុម្ពអត្ថបទមួយស្តីពីការបកស្រាយរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA ដោយដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃវិទ្យាសាស្ត្រថ្មីមួយគឺជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល។ របកគំហើញនេះបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងជីវិតរបស់មនុស្សជាតិ។ RIA Novosti និយាយអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃម៉ូលេគុល DNA និងហេតុអ្វីបានជាវាសំខាន់។

នៅពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទី 19 ជីវវិទ្យាគឺជាវិទ្យាសាស្ត្រវ័យក្មេងណាស់។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទើបតែចាប់ផ្តើមសិក្សាកោសិកា ហើយគំនិតអំពីតំណពូជ ទោះបីត្រូវបានបង្កើតរួចហើយដោយ Gregor Mendel មិនត្រូវបានទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយនោះទេ។

នៅនិទាឃរដូវឆ្នាំ 1868 វេជ្ជបណ្ឌិតជនជាតិស្វីសវ័យក្មេង Friedrich Miescher បានមកដល់សាកលវិទ្យាល័យ Tübingen (ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) ដើម្បីចូលរួមក្នុងការងារវិទ្យាសាស្ត្រ។ គាត់​មាន​បំណង​ចង់​ដឹង​ថា​សារធាតុ​អ្វី​ដែល​កោសិកា​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង។ សម្រាប់ការពិសោធន៍ខ្ញុំបានជ្រើសរើស leukocytes ដែលងាយស្រួលទទួលបានពីខ្ទុះ។

ដោយបំបែកស្នូលចេញពី protoplasm ប្រូតេអ៊ីន និងខ្លាញ់ Miescher បានរកឃើញសមាសធាតុមួយដែលមានមាតិកាផូស្វ័រខ្ពស់។ គាត់បានហៅស្នូលម៉ូលេគុលនេះ ("ស្នូល" ជាភាសាឡាតាំង - នុយក្លេអ៊ែ) ។

សមាសធាតុនេះបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីតដែលជាមូលហេតុដែលពាក្យ "អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក" កើតឡើង។ បុព្វបទរបស់វា "deoxyribo" មានន័យថាម៉ូលេគុលមានក្រុម H និងជាតិស្ករ។ បន្ទាប់មកវាបានប្រែក្លាយថាវាពិតជាអំបិលប៉ុន្តែពួកគេមិនបានផ្លាស់ប្តូរឈ្មោះទេ។

នៅដើមសតវត្សទី 20 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹងរួចមកហើយថា នុយក្លេអ៊ែនគឺជាវត្ថុធាតុ polymer (នោះគឺជាម៉ូលេគុលដែលអាចបត់បែនបានយូរនៃឯកតាឡើងវិញ) ឯកតាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយមូលដ្ឋានអាសូតចំនួនបួន (អាដេនីន ធីមីន ហ្គានីន និងស៊ីតូស៊ីន) និងនុយក្លេអ៊ែន។ មាននៅក្នុងក្រូម៉ូសូម - រចនាសម្ព័ន្ធបង្រួមដែលកើតឡើងនៅក្នុងការបែងចែកកោសិកា។ សមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការបញ្ជូនលក្ខណៈតំណពូជត្រូវបានបង្ហាញដោយអ្នកជំនាញហ្សែនជនជាតិអាមេរិក Thomas Morgan ក្នុងការពិសោធន៍លើរុយផ្លែឈើ។

គំរូដែលពន្យល់ពីហ្សែន

ប៉ុន្តែអ្វីដែលអាស៊ីត deoxyribonucleic ឬ DNA ក្នុងរយៈពេលខ្លីធ្វើនៅក្នុងស្នូលកោសិកាមិនត្រូវបានគេយល់អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ។ វាត្រូវបានគេជឿថាវាដើរតួជារចនាសម្ព័ន្ធមួយចំនួននៅក្នុងក្រូម៉ូសូម។ ឯកតានៃតំណពូជ - ហ្សែន - ត្រូវបានសន្មតថាជាធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីន។ របកគំហើញនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយអ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិអាមេរិក Oswald Avery ដែលបានពិសោធន៍ថា សារធាតុហ្សែនត្រូវបានផ្ទេរពីបាក់តេរីទៅបាក់តេរីតាមរយៈ DNA ។

វាច្បាស់ណាស់ថា DNA ត្រូវសិក្សា។ ប៉ុន្តែ​ធ្វើ​យ៉ាងម៉េច? នៅពេលនោះ មានតែកាំរស្មីអ៊ិចប៉ុណ្ណោះ ដែលអាចរកបានសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។ ដើម្បីបំភ្លឺម៉ូលេគុលជីវសាស្រ្តជាមួយវា ពួកវាត្រូវតែធ្វើគ្រីស្តាល់ ហើយនេះគឺជាការលំបាក។ រចនាសម្ព័ននៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបកស្រាយពីគំរូនៃការសាយភាយកាំរស្មី X នៅមន្ទីរពិសោធន៍ Cavendish (Cambridge, UK)។ អ្នកស្រាវជ្រាវវ័យក្មេងដែលធ្វើការនៅទីនោះ James Watson និង Francis Crick មិនមានទិន្នន័យពិសោធន៍ផ្ទាល់របស់ពួកគេលើ DNA ទេ ដូច្នេះពួកគេបានប្រើរូបថតកាំរស្មីអ៊ិចរបស់សហសេវិកមកពីមហាវិទ្យាល័យ King's College Maurice Wilkins និង Rosalind Franklin ។

Watson និង Crick បានស្នើឡើងនូវគំរូនៃរចនាសម្ព័ន្ធ DNA ដែលផ្គូផ្គងនឹងគំរូកាំរស្មីអ៊ិច៖ ខ្សែប៉ារ៉ាឡែលពីរបានបត់ចូលទៅក្នុង helix ខាងស្តាំ។ ខ្សែសង្វាក់នីមួយៗត្រូវបានផ្សំឡើងដោយសំណុំចៃដន្យនៃមូលដ្ឋានអាសូតដែលចងនៅលើឆ្អឹងខ្នងនៃជាតិស្ករ និងផូស្វាតរបស់ពួកគេ ហើយត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនរវាងមូលដ្ឋាន។ ជាងនេះទៅទៀត អាឌីនីនរួមបញ្ចូលគ្នាតែជាមួយ thymine និង guanine ជាមួយ cytosine ។ ច្បាប់នេះត្រូវបានគេហៅថាគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែម។

គំរូ Watson និង Crick បានពន្យល់ពីមុខងារសំខាន់ៗចំនួនបួននៃ DNA៖ ការចម្លងនៃសម្ភារៈហ្សែន ភាពជាក់លាក់របស់វា ការផ្ទុកព័ត៌មាននៅក្នុងម៉ូលេគុល និងសមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ប្តូររបស់វា។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបោះពុម្ពការរកឃើញរបស់ពួកគេនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិធម្មជាតិនៅថ្ងៃទី 25 ខែមេសាឆ្នាំ 1953 ។ ដប់ឆ្នាំក្រោយមក រួមជាមួយ Maurice Wilkins ពួកគេបានទទួលរង្វាន់ណូបែលផ្នែកជីវវិទ្យា (Rosalind Franklin បានស្លាប់នៅឆ្នាំ 1958 ដោយសារជំងឺមហារីកនៅអាយុ 37 ឆ្នាំ)។

“ឥឡូវនេះ ជាងកន្លះសតវត្សក្រោយមក យើងអាចបញ្ជាក់បានថា ការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA បានដើរតួនាទីដូចគ្នាក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ជីវវិទ្យា ដូចដែលការរកឃើញនៃស្នូលអាតូមិចនៅក្នុងរូបវិទ្យា ការបំភ្លឺនៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់អាតូម Maxim Frank-Kamenetsky អ្នកជំនាញខាងហ្សែនឆ្នើម អ្នកស្រាវជ្រាវ DNA និងជាអ្នកនិពន្ធសៀវភៅ "The ម៉ូលេគុលសំខាន់បំផុត។

កូដហ្សែន

ឥឡូវនេះវានៅសល់ដើម្បីស្វែងយល់ពីរបៀបដែលម៉ូលេគុលនេះដំណើរការ។ វាត្រូវបានគេដឹងថា DNA មានការណែនាំសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនកោសិកាដែលធ្វើការងារទាំងអស់នៅក្នុងកោសិកា។ ប្រូតេអ៊ីនគឺជាសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលបង្កើតឡើងដោយសំណុំដដែលៗ (លំដាប់) នៃអាស៊ីតអាមីណូ។ លើសពីនេះទៅទៀតមានអាស៊ីតអាមីណូចំនួនម្ភៃប៉ុណ្ណោះ។ ប្រភេទសត្វមានភាពខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងសំណុំនៃប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងកោសិការបស់ពួកគេ ពោលគឺនៅក្នុងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូផ្សេងៗគ្នា។ ហ្សែនបានអះអាងថា លំដាប់ទាំងនេះត្រូវបានកំណត់ដោយហ្សែន ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានគេជឿថាបម្រើជាបណ្តុំនៃជីវិត។ ប៉ុន្តែគ្មាននរណាម្នាក់ដឹងច្បាស់ថាហ្សែនជាអ្វីនោះទេ។

ភាពច្បាស់លាស់ត្រូវបាននាំយកមកដោយអ្នកនិពន្ធនៃទ្រឹស្តី Big Bang ដែលជារូបវិទូ Georgiy Gamow បុគ្គលិកនៃសាកលវិទ្យាល័យ George Washington (សហរដ្ឋអាមេរិក) ។ ដោយផ្អែកលើគំរូរបស់ Watson និង Crick នៃ DNA helix ពីរខ្សែ គាត់បានស្នើថាហ្សែនមួយគឺជាផ្នែកនៃ DNA នោះគឺជាលំដាប់ជាក់លាក់នៃតំណភ្ជាប់ - nucleotides ។ ដោយសារនុយក្លេអូទីតនីមួយៗគឺជាមូលដ្ឋានអាសូតមួយក្នុងចំនោមមូលដ្ឋានអាសូតចំនួន 4 នោះយើងគ្រាន់តែត្រូវការស្វែងយល់ពីរបៀបដែលធាតុទាំងបួនសរសេរកូដសម្រាប់ម្ភៃ។ នេះគឺជាគំនិតនៃកូដហ្សែន។

នៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថាប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគពីអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុង ribosomes ដែលជាប្រភេទនៃ "រោងចក្រ" នៅក្នុងកោសិកា។ ដើម្បីចាប់ផ្តើមសំយោគប្រូតេអ៊ីន អង់ស៊ីមមួយចូលទៅជិត DNA ទទួលស្គាល់តំបន់ជាក់លាក់មួយនៅដើមហ្សែន សំយោគចម្លងហ្សែនក្នុងទម្រង់ RNA តូច (វាត្រូវបានគេហៅថាគំរូ) បន្ទាប់មកប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានដាំដុះនៅក្នុង ribosome ពី អាស៊ីតអាមីណូ។

ពួកគេ​ក៏​បាន​រក​ឃើញ​ផង​ដែរ​ថា កូដ​ហ្សែន​គឺ​ជា​អក្សរ​បី។ នេះមានន័យថាអាស៊ីតអាមីណូមួយត្រូវនឹងនុយក្លេអូទីតបី។ ឯកតានៃកូដត្រូវបានគេហៅថា codon ។ នៅក្នុង ribosome ព័ត៌មានពី mRNA ត្រូវបានអាន codon ដោយ codon តាមលំដាប់លំដោយ។ ហើយពួកវានីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងអាស៊ីតអាមីណូជាច្រើន។ តើអក្សរកាត់មើលទៅដូចអ្វី?

សំណួរនេះត្រូវបានឆ្លើយដោយ Marshall Nirenberg និង Heinrich Mattei មកពីសហរដ្ឋអាមេរិក។ នៅឆ្នាំ 1961 ពួកគេបានរាយការណ៍ជាលើកដំបូងអំពីលទ្ធផលរបស់ពួកគេនៅឯសមាជជីវគីមីនៅទីក្រុងម៉ូស្គូ។ នៅឆ្នាំ 1967 លេខកូដហ្សែនត្រូវបានបកស្រាយទាំងស្រុង។ វាប្រែទៅជាសកលសម្រាប់កោសិកាទាំងអស់នៃសារពាង្គកាយទាំងអស់ដែលមានផលវិបាកយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់វិទ្យាសាស្ត្រ។

ការរកឃើញរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA និងហ្សែនហ្សែនបានបង្វែរការស្រាវជ្រាវជីវសាស្រ្តទាំងស្រុង។ ការពិតដែលថាបុគ្គលម្នាក់ៗមានលំដាប់ DNA តែមួយគត់បានធ្វើឱ្យមានបដិវត្តន៍វិទ្យាសាស្ត្រកោសល្យវិច្ច័យ។ ការបកស្រាយហ្សែនរបស់មនុស្សបានផ្តល់ឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនូវវិធីសាស្រ្តថ្មីទាំងស្រុងសម្រាប់សិក្សាការវិវត្តនៃប្រភេទសត្វរបស់យើង។ កម្មវិធីនិពន្ធ DNA ដែលទើបបង្កើតថ្មី CRISPR-Cas មានវិស្វកម្មហ្សែនកម្រិតខ្ពស់។ ជាក់ស្តែង ម៉ូលេគុលនេះមានដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហាសំខាន់ៗរបស់មនុស្សជាតិ៖ មហារីក ជំងឺហ្សែន ភាពចាស់។