Para um entendimento molecular de Genética: Hereditariedade Molecular
A partir da década de 1920 até por meio da Segunda Guerra Mundial, um corpo crescente de conhecimento começou deixando claro que havia uma base molecular para a hereditariedade. Embora tenha sido estabelecido que os cromossomos continham genes, não foi de todo claro como genes estavam envolvidos nos processos bioquímicos e de biologia funcional que os biólogos estavam apenas começando a caracterizar e compreender.
Um mecanismo de hereditariedade a entender que havia uma ligação entre as leis de Mendel e seleção natural de Darwin. Apenas 40 anos antes, Darwin tinha ido para o túmulo sabendo que a seleção natural não foi amplamente aceito porque faltou um mecanismo para determinar "aptidão". Na verdade, a própria idéia de que é preciso haver um mecanismo molecular em tudo foi um marco importante na genética; deu biólogos um modelo que poderia testar, e deu a entender que houve de fato uma ordem subjacente conectar suas diversas disciplinas.
Isolamento de DNA
Friedrich Miecher, um biólogo suíço, em primeiro lugar isolado DNA a partir de matéria orgânica (células de pus), em 1868, na época em que Darwin e Mendel estavam publicando seus resultados importantes. Embora demorou mais de meio século para descobrir o papel da molécula de ADN, os métodos de isolamento de ADN a partir de organismos foram desenvolvidos nas fases iniciais da bioquímica. À medida que a compreensão da complexidade do papel do DNA aumentou, os métodos de isolamento de DNA fez tão bem.
Na sequência do trabalho de Miescher em nuclein em 1893, Albrecht Kossel conseguiram reconhecer quatro bases de ácidos nucleicos de DNA. Embora ambos Miecher e Kossel suspeita que o DNA estava envolvido na reprodução, que seria mais de 50 anos antes da sua função pode ser determinada. Ao longo dos próximos 30 anos, os estudos que indicam a importância do DNA à hereditariedade não foram convincentes; Muitos cientistas acreditam que o ADN era muito simples para ser a única molécula envolvida na informação genética.
DNA: o "fator Transformar"
Em 1941, George Beadle e Edward Tatum hipótese de o modelo "um gene- uma enzima" .. Especificamente, com o seu trabalho com o molde eles sugeriram que cada gene codificado para uma e apenas uma proteína numa forma altamente conservado e organizado. Sabe-se que proteínas podem sintetizar outros compostos químicos dentro das células; Beadle e Tatum sugeriu que genes controlavam a produção de proteínas.Mas pergunta permaneceu, quais foram constituídos de genes?
Em 1944, Oswald Avery, Colin MacLeod e McCarty Maclyn identificou ácidos nucleicos puros como o "fator de transformação 'na transformação bacteriana. Embora este trabalho estabelecido que o DNA estava envolvido no processo, foi feito num organismo unicelular simples. Enquanto isso foi um resultado interessante, suas implicações foram muito debatido. Em 1950 Erwin Chargaff determinou que as quantidades de adenina e tiamina eram mais ou menos iguais, assim como os montantes de guanina e citosina. Este foi um resultado interessante; talvez A e T foram de alguma forma associado com o outro, como foram C e G.Forma e Função: DNA e da Double Helix
Em 1951, Rosalind Franklin começou a tomar difração de raios X imagens de cristais de DNA. Em 1953, ela foi a primeira pessoa a observar a natureza helicoidal do DNA de suas imagens, e supor que as bases estavam no interior de sua espinha dorsal molecular. Imagens de Franklin viria a ser uma pista importante para a compreensão de como a estrutura do DNA pode conter a complexidade necessária para codificar todas as informações necessárias para criar a vida. James D Watson e Francis HC Crick publicaram um artigo na revista Nature em que propôs a de cadeia dupla, modelo helicoidal, complementar, anti-paralelo para ADN.
Eles sugeriram que o DNA foi composta de duas longas cadeias de moléculas de A, G, C e T, em que de um atravessou a partir de T e C do atravessou de G da. Seu modelo foi baseado em dados de produtos químicos da Chargaff, bem como imagens de raios-X de difração de Franklin. O modelo de Watson e Crick foi importante por duas razões: 1. Seu modelo implícito que por causa da estrutura linear longo do DNA da molécula foi realmente complexo o suficiente para ser a base molecular para a genética. 2. Por causa da natureza complementar da sua dupla hélice, a molécula tinha duas cópias, que se poderiam ser replicadas em caso de divisão celular ou reprodução sexual.
O trabalho de Watson e Crick fizeram pouco para lançar luz sobre os detalhes de como o DNA estava envolvido na hereditariedade, mas muito parecido com o trabalho de Darwin quase um século antes, a sua contribuição desde um importante trampolim para futuras pesquisas. Genetics agora teve sua base molecular para a hereditariedade.
No final de 1950, que tinha sido determinado que as células foram preenchidos com diferentes produtos químicos, incluindo gorduras, hidratos de carbono, proteínas e ácidos nucleicos. A microscopia eletrônica havia descoberto complexa maquinaria celular. Uma nova era nas instituições de ciência estava começando. Além disso, foi no pós-guerra mundial era II que vários físicos começaram a usar a sua abordagem estatística e matemática para as questões de biologia; O trabalho de Watson, biólogo norte-americano, e Crick, um físico Inglês, foi e exemplo do tipo de fusão intelectual.
A tradição começou com Linus Pauling, que depois de determinar as leis físicas que regem como os átomos são organizados dentro de moléculas, descreveu falciforme anemia no início da década de 1930, definindo-a como uma doença molecular. Com base no que foi conhecido na época, o físico Erwin Schrödinger previu um modelo de genética que acabou por ser efetivamente correto. O alvo de muitas dessas científicos equipes All-Star foi bacteriófagos. No entender como fagos que trabalhou em 1952, Alfred Hershey e Martha perseguição determinou que o DNA de fagos, e só DNA, entrou células que foram infectadas. Este resultado determinou que era DNA, e não proteína que foi a base molecular para a hereditariedade. Em 1957, já era saber sobre os mecanismos de biologia molecular para generalizar sobre seus processos. O dogma central afirmou que "ADN codificado para a sequência de aminoácidos de proteínas, 'e que fluiu informação do DNA para o RNA (transcrição), e a partir de RNA de proteína (tradução). Nesse mesmo ano, Matthew Meselson e Frank Stahl demonstrou o mecanismo de replicação de DNA usando um experimento gradiatant densidade.
Lander Lunar ou bacteriófago?
Decifrando os Codons: compreender a língua de DNA
O dogma central sugeriu que os mecanismos fundamentais da vida estavam agora acessível. O próximo passo seria a compreender os processos específicos envolvidos no fluxo da informação genética. Se o dogma central implícita que a vida tinha a sua própria língua, era agora necessário para decodificar esse idioma. Se um pedaço de DNA linear codificada por uma sequência específica de ARN, que por sua vez codificada por uma sequência de aminoácidos específica de proteínas, o que, em seguida, foi ligado o alfabeto que todos estes níveis de informação em conjunto?
Em 1961, Marshall Nirenberg e Robert Holley criado uma fita de RNA que foi feito de uma única base repetida muitas vezes; ele fez uma série de uracils, que ele chamou de "poli-u". Ele então descoberto que um tripleto de uracilos, UUU, codificados por uma fenilalanina, um aminoácido. Esta foi a primeira letra do alfabeto. Dentro de 5 anos, Har Gobind Khorana tinha "cracking" o resto do código genético.
