Историја молекуларне биологије

Историја молекуларне биологије је почела током 1930-тих конвергенцијом различитих, раније засебних биолошких и физичих дисциплина: биохемије, генетике, микробиологије, вирологије и физике. У нади да ће разумети живот на његовом најосновнијем нивоу, бројни физичари и хемичари су исто тако посветили пажњу ономе што ће постати молекуларна биологија.

У свом модерном облику, молекуларна биологија има за циљ објашњавање феномена живота полазећи од макромолекуларних својстава која га омогућавају. Две категорије макромолекула су посебно у фокусу молекуларних биолога: 1) нуклеинске киселине, међу којима је најпознатија дезоксирибонуклеинска киселина (или ДНК), конституент гена, и 2) протеини, који су активни агенси живих организама. Једна дефиниција опсега молекуларне биологије стога је да она карактерише структуре, функцију и релације између та два типа макромолекула. Ова релативно ограничена дефиниција је довољна да се успостави датум такозване „молекуларне револуције”, или да се бар успостави хронологија њених најфундаменталнијих развоја.

Општи преглед

уреди

У својим најранијим манифестацијама, молекуларна биологија — име које је сковао Ворен Вивер са Рокфелерове задужбине 1938. године[1] — била је идеја физичког и хемијског објашњења живота, пре него кохерентна дисциплина. Након напредка Менделовске хромозомске теорије наслеђивања током 1910-тих и матурације атомске теорије и квантне механике током 1920-тих, изгледало је да су таква објашњења на дохвату. Вивер и други су подстицали (и спонзирали) истраживања на пресеку биологије, хемије и физике, док су проминентни физичари као што су Нилс Бор и Ервин Шредингер посветили пажњу биолошким спекулацијама. Међутим, током 1930-тих и 1940-тих нису постојали услови да се разјасни која — ако иједна — интердисциплинарна истраживања ће уродити плодом; радови у колоидној хемији, биофизици и радиобиологији, кристалографији, и другим пољима у повоју су сви изгледали обећавајуће.

Године 1940, Џорџ Бидл и Едвард Татум су демонстрирали постојање прецизног односа између гена и протеина.[2] Током њихових експеримената у којима су повезивали генетику и биохемију, они су прешли са устаљеног генетичког организма Drosophila на подеснији модел организам, гљиву Neurospora. Конструисање и експлоатација нових модел организама ће постати понављајући мотив у развоју модерне молекуларне биологије. Године 1944, Освалд Ејвери, радећи на Рокфелеровом институту у Њујорку, демонстрирао је да се гени састоје од ДНК[3] (погледајте Ејвери-Маклауд-Макартијев експеримент). Године 1952, Алфред Херши и Марта Чејс су потврдили да се генетички материјал бактериофага, вируса који инфицирају бактерије, састоји од ДНК[4] (погледајте Херши-Чејсов експеримент). Године 1953, Џејмс D. Вотсон и Франсис Крик су открили структуру двоструког хеликса ДНК молекула.[5] Године 1961, Франсоа Жакоб и Жак Манод су демонстрирали да продукти појединих гена регулишу експресију других гена тако што делују на специфичним местима на ивици тих гена. Они су исто тако поставили хипотезу о постојању интермедијера између ДНК и њених протеинских продуката, који су они назвали информациона РНК.[6] Између 1961. и 1965, однос између информације садржане у ДНК и структуре протеина је био одређен: постоји код, генетички код, којим се дефинише кореспонденција између низа нуклеотида у ДНК секвенци и серије аминокиселина у протеинима.

Главна открића молекуларне биологије су се догидила у периоду од око само двадесет пет година. Додатних петнаест година је било потребно пре него што ће нове и софистикованије технологије, које су у данашње време обухваћене генетичким инжењерством, омогућити изолацију и карактеризацију гена, а посебно оних у веома комплексним организмима.

Референце

уреди
  1. ^ Wеавер, Wаррен (6. 11. 1970). „Молецулар Биологy: Оригин оф тхе Терм”. Сциенце. Америцан Ассоциатион фор тхе Адванцемент оф Сциенце. 170 (3958): 581—582. ИССН 0036-8075. ЈСТОР 1731491. дои:10.1126/сциенце.170.3958.581-а. 
  2. ^ Беадле, Г. W.; Татум, Е. L. (1941). „Генетиц Цонтрол оф Биоцхемицал Реацтионс ин Неуроспора”. ПНАС. 27 (11): 499—506. Бибцоде:1941ПНАС...27..499Б. ПМЦ 1078370 . ПМИД 16588492. дои:10.1073/пнас.27.11.499. 
  3. ^ Аверy, Осwалд Т.; МацЛеод, Цолин M.; МцЦартy, Мацлyн (1. 2. 1944). „Студиес он тхе Цхемицал Натуре оф тхе Субстанце Индуцинг Трансформатион оф Пнеумоцоццал Тyпес: Индуцтион оф Трансформатион бy а Десоxyрибонуцлеиц Ацид Фрацтион Исолатед фром Пнеумоцоццус Тyпе ИИИ”. Јоурнал оф Еxпериментал Медицине. 79 (2): 137—158. ПМЦ 2135445 . ПМИД 19871359. дои:10.1084/јем.79.2.137. Приступљено 29. 9. 2008. 
  4. ^ Херсхеy, А.D. анд Цхасе, M. (1952) "Индепендент фунцтионс оф вирал протеин анд нуцлеиц ацид ин гроwтх оф бацтериопхаге" Ј Ген Пхyсиол.
  5. ^ Wатсон Ј.D.; Црицк Ф.Х.C. (1953). „А Струцтуре фор Деоxyрибосе Нуцлеиц Ацид” (ПДФ). Натуре. 171 (4356): 737—738. Бибцоде:1953Натур.171..737W. ПМИД 13054692. дои:10.1038/171737а0. Приступљено 13. 2. 2007. 
  6. ^ Јацоб Ф, Монод Ј (1961). „Генетиц регулаторy мецханисмс ин тхе сyнтхесис оф протеинс”. Ј Мол Биол. 3 (3): 318—356. ПМИД 13718526. дои:10.1016/С0022-2836(61)80072-7. 

Литература

уреди