Тя е била открита скачане гени

А. ARCHER, Ph.D.
Институт по биология на развитието. NK Koltsov СССР академия на науките

Можем да кажем, че историята на генетиката започна с провала. Когато преди повече от сто години, австрийският учен Грегор Мендел формулира основните закони на генетиката, учени на своето време, по различни причини не са били заинтересовани от неговото откритие. И законите на Мендел бяха преоткрити само няколко десетилетия по-късно, същото е била оценена и неговата роля в развитието на генетиката.

Нещо подобно се случи в нашето време, когато е установено, че някои гени са в състояние да променят своето местоположение.

Тази история съдържа всичко, да се нарича научна приказка - самотен изследовател, благородно настояват за своите идеи, а в изгнание на интелектуална, а дори и осмиван от мнозина, отмъстен допълнително преоткриване на резултатите от нея и от други учени.

През 1983 г. 82-годишният Барбара МакКлинток е удостоен с Нобелова награда за откритието направи преди близо 40 години.

Изследването на "скачане гени" - както често вече посочени като подвижните елементи на ДНК, открита Б. McClintock, - сега е широка и интензивно разработен областта на молекулярната биология. Тя се простира на ДНК, която може да се движи от едно място на друго в хромозомите, се строи в близост до гените и често променят своите работни места.

недостатъчност тайна

Това се дължи на свойствата на много скокове гени променят работа съседните нормални гени МакКлинток и успя да се направи заключение относно движенията си. Това заключение беше направено "на върха на химикалка." Джийн работи, а след това замълча и Б. МакКлинток твърди, че е виновен за подвижен елемент, разположен в квартала. Нито ген нито подвижният елемент в същото време никой не е виждал. Тази логика не е била приета веднага от дори генетиците - представители на най-абстрактно на биологичните науки.

Факт е, че през 40-те години, а именно, когато е направено това откритие, не знаех, че гените са направени от ДНК, и не са били в състояние да се посвети на изучаването на отделни гени или на парчета, в най-чистата му форма, тъй като се прави сега. Тъй като гените определят външната (и не само) признаците на организма, съществуват преценява само на тези основания, а от тяхното поведение в пресичането на животни или растения. Изучавани дисциплини от генетиците, не можеше да се види под микроскоп, или да се поставят в епруветка. Ето защо, генетика и е абстрактна наука, тя се откроява рязко от порядъка на други биологични науки.

От средата на XX век класическата генетика спряха получаване най-новите данни, на механизмите на наследствеността. Тази роля в съвременната наука се молекулярната биология и сред вписванията - молекулярна генетика, наука, занимаваща се със специфични ДНК молекули, които съществуването на класическата генетика може само да предполагам. Работи МакКлинток - един от последните мощни изблици на чисто класически генетика, след което тази наука започва да взаимодейства с молекулярната биология и в тази проява сега дава забележителни резултати. (Методи на класическата генетика себе си в днешно време се използват най-вече в приложните науки -. Избор и медицина) Ето защо след раждането през 1953 г. на нова наука - молекулярна биология - че е невъзможно да се разчита на признаването на работа МакКлинток нова плеяда от учени. В били използвани нейните работни методи, това е абсолютно неразбираема за повечето молекулярни биолози - хора, които са свикнали да мислят много специално.

Това, което работи МакКлинток не отнема много генетика, също така е свързано с факта, че той се е опитал на един от основните принципи на генетиката - постоянството на гените в хромозомите. Сега е ясно, че откриването му не променя този постулат, а просто прави интересна добавка към него. Въпреки това, докато МакКлинток имал неблагоразумието да формулират същността на откритието си, че се обърна към "догма". Това не се пренебрегва понякога слагам вината си.

След като се дипломира от университета Корнел през 1923 МакКлинток 20 години той е работил в различни институти и университети в САЩ в рамките на договори за обучение и научни изследвания. Докато жените в САЩ са били много трудно да се намери работа в областта на науката. Вземете постоянна позиция, тя успя само през 1942 г. в Института Карнеги във Вашингтон - една от най-добрите генетични институции на Съединените щати, въпреки че се установява и това е работил, тъй като това време в село Cold Spring Harbor в Ню Йорк. Тук тя сама да започне работа от естеството на генетичната нестабилност в царевицата. Учи ген наследство определяне оцветяване зърна на кочан. При липса на този ген или мутации се дължи на липсата на цвят царевица. По време на МакКлинток подчерта случаи на петна, оцветяване на отделните зърна и предложения за евентуалното наличие на втори ген, който може след това да включва някои от цвят ген, което би довело до появата на цветните зони на фона на безцветни зърна.

По този начин, в резултат на изместване на подвижния елемент се появява зацапване зърно. По време на разработването на зърното в някои клетки се случват случайно преместване на подвижния елемент. Всички потомци на тези клетки ще бъдат оцветени и ще се развият в петно на повърхността на зрели зърното. Колкото по-рано е имало "скок" на подвижния елемент, толкова по-голям като ще оцвети.

Въпреки, че гените, в момента не могат да видят, ние трябва да знаем, че те са разположени в един ред на хромозомите. Ако родителите се пресичат две признаци често предавани потомство заедно можем да заключим, че гените са разположени в непосредствена близост до или както генетиката свързани. Колкото по-често гените се предават заедно, толкова по-близо си позиции в хромозомата и за генетичната карта - схема на хромозомите.

В резултат на кръстове извършва МакКлинток, стана ясно, че вторият ген е в непосредствена близост до ген, който определя цвета (което е много често предават на потомството в същото ген). В присъствието на втори ген, който се нарича "хромозома крекинг" оцветяване ген работи. Когато ген-бедняк изчезна от непосредствена близост (скокове някъде другаде), цвят ген започва да работи. Ако това се случи в хода на развитие на отделните зърна царевица, настъпили царевица петно.

По време на експериментите МакКлинток установено, че има и трети ген намира далеч от първите две. Този ген се нарича активатор. Това е необходимо за успешното ген скокове-dissociator. Джийн активатор само по себе си е имал способността да скочи. По-късно е установено, че ген активатор да променяте работа съседните гени него.

Мутация на гена на царевица оцветяване се осъществява чрез вкарването в dissociator ген. Ако в една и съща клетка ген активатор, когато развитието на зърното в някои клетки, той предизвиква dissociator-ген. След като бедняк ген се отстранява, цвят ген започва да работи отново.

По този начин, два вида подвижни елементи на споменатите dissociator и активатори, които оказват влияние върху функционирането на съседните гени тях се откриват. Сега заключения МакКлинток за съществуването на два вида подвижни елементи, изработени чрез изучаване на наследството оцветяване царевица блестящо потвърдени с помощта на генното инженерство.

През 1951 г. тя извършва по време на годишния симпозиум по Количествено биология в Колд Спринг Харбър, с резултатите от шест години работа, очертаващи основните констатации и заключения. Докладът бе приет от публиката е много студено. Малцина се разбира това, което тя казва, и още по-малко са готови да приемат това. Някои просто отказва да повярва, че един човек (и Барбара винаги е работил сам) може да свърши цялата работа се изисква, за да се оправдае подобни дълготрайни изводи.

Портрет на жена в интериора

На постоянство и определянето на Барбара МакКлинток казва, че въпреки че такава реакция на колегите си да работят на мобилен генетичен елемент, тя отива всеки ден да работят дълги часове в лабораторията. Повече от 30 години тя е работила сама, и публикувани повечето му статии в годишния доклад на Института Карнеги, като се избягват публикации в реномирани списания. Въпреки това, Барбара, според тези, които я познаваха, винаги е бил чувствителен и вид жена, готова да предостави морална подкрепа на всеки служител на лабораторията или да слушате внимателно истории за личните си проблеми. Неговата научна изолация не означава, че тя не обърна внимание на приятели и колеги.

Когато тя е била информирана за присъждане на Нобелова награда, тя каза: "Аз не знам дали да присъди на лицето, точно зад факта, че през всичките тези години той се е ползвал с молба царевица растителни различни въпроси и получаване на отговори." Въпреки, че тя вече е била 84 години, тя все още се "задават въпроси и да получите отговори."

Кой е Барбара МакКлинток продължава да живее спартански и доста самотен живот в село лаборатория Cold Spring Harbor на. Но това нямаше да стане служител на лабораторията. Тя остана в Института Карнеги до 1967 г., когато е била на 65 години. След това, до ден днешен тя е почетен член на Института.

Доскоро тя живее в две стаи на структурата, по-рано конюшни. Сега тя заема малък апартамент в сградата на общежитие за персонала в лабораториите. Както и преди, то няма служители, лаборант или секретарка.

Миналото лято, Б. МакКлинток посети Москва по време на конференцията на Федерацията на европейските биохимични дружества.

Не само скачане гени

Това често се случва, че Нобеловата награда достоен за тази награда, не само за неща, за които е възложена на него, но и за нещо друго. Барбара МакКлинток е само един пример за такъв учен. Въпреки, че името й стана известно на повечето молекулярни биолози само благодарение на откриването на мобилни гени, всеки студент по генетика в двете сметки ще обясни кой е този МакКлинток и същността на откриването му. За своя изненада, че няма да се отваря скачане гени. Откриване McClintock, описано във всички учебници на генетиката - доказателства, че гените са разположени на хромозоми.

В началото на този век, американски и немски Б. Т. Сътън Бовери забелязали приликата в разпределението на гените, когато се прехвърлят от родителите на децата с поведението хромозома, наблюдавани под микроскоп при разделянето на полови клетки. Това предизвика много хора да вярват, че гените са разположени в хромозомите, но няма ясни доказателства, че тя не е била получена преди работа МакКлинток. Същността на тази работа е, че Mac Kliitok успяха да поведат с царевица линия, една от които Хромозоми (хромозома №9) имаше микроскопична необичаен външен вид. В единия край имаше сгъстяване и по този начин е по-дълго от нормалното хромозома №9. В допълнение, тази линия на царевица има две свързани гени, които определят съдържанието на цвят и нишесте от кочани. Както е известно, на съединителя се дължи на факта, че и двата гена са в близост до една и съща хромозома. Редките случаи, когато гените са "изключено", свързани с разкъсване на хромозоми обменят парчета между тях. И това беше установено, че в случаите, когато свързаните атрибути се различават за различните растения под микроскоп е било ясно, че значителна хромозома №9 си размениха единици от друга хромозома. След това, без съмнение в това, че гените, разположени в хромозомите.

Гледайки средата на работа 80-х на МакКлинток направен преди 40 години, ние не можем да видим още един пророчески резултат от нейната работа. Въпреки, че тя е носител на Нобелова награда за откриването на гени скачане, тя самата е избрала друго име за своите отваряне - елементи за управление. МакКлинток даде голямо значение на факта, че тя излага членове сменят работата съседни гени тях, отколкото това, което те са в състояние да променят позицията си в хромозомите.

Аз трябва да кажа, че през 1925 г. американският генетик А. Sturtevant показа, че генът може да променят поведението си въз основа на това, което неговите гени са заобиколени от и именувани това явление като "позиция ефект". През 30-те години този феномен е изследван подробно от Съветския генетик BN Сидоров, се оказа, много от най-важните свойства на този ефект.

През 1980 г., ефектът от разпоредбите е преоткрит в швейцарските учени молекулно ниво Grosshedlem Р. и М. Birnstilom, след което молекулярната работа в тази област са паднали в изобилие. ДНК сегменти способни да активират работни гени са наречени усилватели. Оказа се, че много от усилвателите са в състояние да активира ген, а няколко хиляди нуклеотиди от началото на четенето на гена или дори да бъдат интегрирани в хромозомата след ген. Скачане гени често съдържат ДНК последователности, които имат свойства усилватели. Това често се обяснява тяхното въздействие върху съседните гени. (Интересно е, че в експериментите McClintock подвижни елементи изключени гена, не се активират, така усилватели могат след това да бъдат напълно невинни.) Въпреки разбирането на значението на усилвателите в гените, техния механизъм на действие остава неясно.

МакКлинток, обаче, в своите изявления отиде по-далеч - тя предполага, че тя работи контролни елементи се движат в генома естествено и по този начин да контролира работата на гените по време на развитието на тялото на ембриона. Тези идеи вече са отхвърлени от повечето учени.

Какво МакКлинток, че е възможно редовното движение на контролни елементи в развитието на тялото, силно повреден възприемането на откриването му.

Пепеляшка става принцеса

Скачане гени първо бяха преоткрити в бактерии J. Jordan, Х. Zedler и P. Shtarlingerom (Германия) през 1968 г., и почти по същото време, те са описани от American Джон. Шапиро. През 1977 г. те са били намерени в по-висшите организми (Drosophila) в лабораториите на нашите сънародници GP Георгиева и VA Gvozdeva. За това откритие голяма група от учени, работещи в лабораториите, през 1983 г. е удостоен с държавна награда на СССР. Интересна работа по изследването на мобилни гени се провежда в Института по обща генетика, Академията на науките на СССР Т. Герасимова, заедно с личния лекар на персонала на лабораторията Георгиева. Нов клас на мутации - "експлозии транспониране" - масата, а до известна степен посоката на движение на подвижни генетични елементи (виж "Наука и живот" №11, 1984).

Всички тези открития са направени с помощта на напълно различни методи, различни от тези, използвани от McClintock. Въпреки това, когато се работи с бактерии, също Всичко започна с това, че естеството на изследваните мутации на определени гени, които след това се разкриват с помощта на молекулярни методи са възникнали под влиянието на скока на подвижния елемент.

Мислейки за присъждане на Нобеловата награда Барбара МакКлинток на, неволно си задайте въпроса: кой го е създал, че сегашната ни представа за мобилни генетични елементи е - МакКлинток в 40-те години или учените, тяхната наскоро през 70-те години? Не бъдете възобновяване, молекулярни биолози, и нямаше да си спомни МакКлинток. Но не се отваря МакКлинток, нищо нямаше да се промени хода на развитието на науката - скачане гени са открили молекулярни биолози. След това, в продължение на същия дал наградата?

Награда дал за това, че все още МакКлинток беше първата, макар и не признава за дълго време. Доста често, и с право, Нобелова награда се дава не за тези, които са създали модерни идеи за нещо, и този, който докосна за първи път в историята на новото, нека човечеството не е веднага оценявам.

И това откритие не се признава незабавно, не по-зле за тези, които не са виновни. Признат е твърде много, но те не правят времето по време на развитието на науката. Нобеловата награда за Барбара МакКлинток и да ги възнагради.

Георгиев GP Мобилни гени. "Hayka живот» №5, 1981
Георгиев GP Скокове гени. "Химия и живот» №12, 1984
Fedoroff NV мобилни генетични елементи, царевица. №8, 1984 "В света на науката", г-н
Xesin RB Непостоянството геном. М. "Наука". 1984 година.

Наука и живот. 1985 г. №3.