Istorija molekularne biologije
Istorija molekularne biologije je počela tokom 1930-tih konvergencijom različitih, ranije zasebnih bioloških i fizičih disciplina: biohemije, genetike, mikrobiologije, virologije i fizike. U nadi da će razumeti život na njegovom najosnovnijem nivou, brojni fizičari i hemičari su isto tako posvetili pažnju onome što će postati molekularna biologija.
U svom modernom obliku, molekularna biologija ima za cilj objašnjavanje fenomena života polazeći od makromolekularnih svojstava koja ga omogućavaju. Dve kategorije makromolekula su posebno u fokusu molekularnih biologa: 1) nukleinske kiseline, među kojima je najpoznatija dezoksiribonukleinska kiselina (ili DNK), konstituent gena, i 2) proteini, koji su aktivni agensi živih organizama. Jedna definicija opsega molekularne biologije stoga je da ona karakteriše strukture, funkciju i relacije između ta dva tipa makromolekula. Ova relativno ograničena definicija je dovoljna da se uspostavi datum takozvane „molekularne revolucije”, ili da se bar uspostavi hronologija njenih najfundamentalnijih razvoja.
Opšti pregled
urediU svojim najranijim manifestacijama, molekularna biologija — ime koje je skovao Voren Viver sa Rokfelerove zadužbine 1938. godine[1] — bila je ideja fizičkog i hemijskog objašnjenja života, pre nego koherentna disciplina. Nakon napredka Mendelovske hromozomske teorije nasleđivanja tokom 1910-tih i maturacije atomske teorije i kvantne mehanike tokom 1920-tih, izgledalo je da su takva objašnjenja na dohvatu. Viver i drugi su podsticali (i sponzirali) istraživanja na preseku biologije, hemije i fizike, dok su prominentni fizičari kao što su Nils Bor i Ervin Šredinger posvetili pažnju biološkim spekulacijama. Međutim, tokom 1930-tih i 1940-tih nisu postojali uslovi da se razjasni koja — ako ijedna — interdisciplinarna istraživanja će uroditi plodom; radovi u koloidnoj hemiji, biofizici i radiobiologiji, kristalografiji, i drugim poljima u povoju su svi izgledali obećavajuće.
Godine 1940, Džordž Bidl i Edvard Tatum su demonstrirali postojanje preciznog odnosa između gena i proteina.[2] Tokom njihovih eksperimenata u kojima su povezivali genetiku i biohemiju, oni su prešli sa ustaljenog genetičkog organizma Drosophila na podesniji model organizam, gljivu Neurospora. Konstruisanje i eksploatacija novih model organizama će postati ponavljajući motiv u razvoju moderne molekularne biologije. Godine 1944, Osvald Ejveri, radeći na Rokfelerovom institutu u Njujorku, demonstrirao je da se geni sastoje od DNK[3] (pogledajte Ejveri-Maklaud-Makartijev eksperiment). Godine 1952, Alfred Herši i Marta Čejs su potvrdili da se genetički materijal bakteriofaga, virusa koji inficiraju bakterije, sastoji od DNK[4] (pogledajte Herši-Čejsov eksperiment). Godine 1953, Džejms D. Votson i Fransis Krik su otkrili strukturu dvostrukog heliksa DNK molekula.[5] Godine 1961, Fransoa Žakob i Žak Manod su demonstrirali da produkti pojedinih gena regulišu ekspresiju drugih gena tako što deluju na specifičnim mestima na ivici tih gena. Oni su isto tako postavili hipotezu o postojanju intermedijera između DNK i njenih proteinskih produkata, koji su oni nazvali informaciona RNK.[6] Između 1961. i 1965, odnos između informacije sadržane u DNK i strukture proteina je bio određen: postoji kod, genetički kod, kojim se definiše korespondencija između niza nukleotida u DNK sekvenci i serije aminokiselina u proteinima.
Glavna otkrića molekularne biologije su se dogidila u periodu od oko samo dvadeset pet godina. Dodatnih petnaest godina je bilo potrebno pre nego što će nove i sofistikovanije tehnologije, koje su u današnje vreme obuhvaćene genetičkim inženjerstvom, omogućiti izolaciju i karakterizaciju gena, a posebno onih u veoma kompleksnim organizmima.
Reference
uredi- ^ Weaver, Warren (6. 11. 1970). „Molecular Biology: Origin of the Term”. Science. American Association for the Advancement of Science. 170 (3958): 581—582. ISSN 0036-8075. JSTOR 1731491. doi:10.1126/science.170.3958.581-a.
- ^ Beadle, G. W.; Tatum, E. L. (1941). „Genetic Control of Biochemical Reactions in Neurospora”. PNAS. 27 (11): 499—506. Bibcode:1941PNAS...27..499B. PMC 1078370
. PMID 16588492. doi:10.1073/pnas.27.11.499.
- ^ Avery, Oswald T.; MacLeod, Colin M.; McCarty, Maclyn (1. 2. 1944). „Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types: Induction of Transformation by a Desoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III”. Journal of Experimental Medicine. 79 (2): 137—158. PMC 2135445 . PMID 19871359. doi:10.1084/jem.79.2.137. Приступљено 29. 9. 2008.
- ^ Hershey, A.D. and Chase, M. (1952) "Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage" J Gen Physiol.
- ^ Watson J.D.; Crick F.H.C. (1953). „A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid” (PDF). Nature. 171 (4356): 737—738. Bibcode:1953Natur.171..737W. PMID 13054692. doi:10.1038/171737a0. Приступљено 13. 2. 2007.
- ^ Jacob F, Monod J (1961). „Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins”. J Mol Biol. 3 (3): 318—356. PMID 13718526. doi:10.1016/S0022-2836(61)80072-7.
Literatura
uredi- Fruton, Joseph. (1999). Proteins, Genes, Enzymes: The Interplay of Chemistry and Biology. New Haven: Yale University Press. ISBN 978-0-300-07608-0.
- Lily E. Kay, The Molecular Vision of Life: Caltech, the Rockefeller Foundation, and the Rise of the New Biology, Oxford University Press, Reprint 1996
- Morange, Michel. A History of Molecular Biology. Cambridge, MA: Harvard University Press. 1998.