A genetika forradalma - Sciences et Avenir
Szerkesztő: 2020.10.05., 09:00 óra Feliratkozók
Francis Crick és James Watson vegyészek a DNS kettős spirálszerkezetének 1953-as felfedésével hatalmas vizsgálati teret nyitottak meg a biológia számára. Azóta minden felfedezés rávilágított a sejtgépezet hihetetlen összetettségére. Mivel a mindenható gén ötlete átadja a helyét egy környezetileg modulált genomnak.
Minta egy képernyő előtt, amely DNS-eredményeket mutat.
Ez a cikk a 191-es különszámból származik, amely „9 tudományos forradalom, amely átalakítja a világot”, 2017. október/november. A genetika története Antonin Morillon genetikus szerint.
Történelmileg a gén szó a 20. század fordulóján jelent meg, jóval a DNS előtt. Akkoriban az öröklés alapvető egységére utalt: a fizikai jellemzők egyik generációról a másikra történő továbbadására. Gregor Mendel osztrák szerzetes volt az, aki először a XIX. A borsón végzett munkával megmutatta, hogy a karaktereket, például e hüvelyesek színét, meghatározott szabályok betartásával továbbadták az utódoknak. Például bizonyos tulajdonságok csak többszörös keresztezés után jelennek meg, ami azt jelzi, hogy az alapul szolgáló információ bipoláris, kettős génekből áll, amelyek közül néhányat előnyösen fejeznek ki. De ezen információk közege rejtély maradt a 20. század közepéig.
Crick, Watson és a DNS kettős spirál
Nem mintha a DNS-t nem azonosították volna, de a génekkel való kapcsolata sem volt egyértelmű. Friedrich Miescher svájci biológus volt az, aki 1869-ben elsőként fedezett fel egy nagyon foszforban gazdag anyagot a sejtmagban. Nyomában a német Albrecht Kossel bebizonyította, hogy ez az anyag csak négy nitrogénes bázisból áll: adeninből, citozinból, timinből és guaninból. Hogyan hordozhatta egy ilyen egyszerű molekula a genetikai információk összes összetettségét? A nagyon változatos, sok fehérje sokkal jobb jelöltnek tűnt! Ezért nagy szkepticizmus, amikor 1944-ben a kanadai Oswald Avery csapata (lásd az alábbi keretet) megmutatta, hogy az egyik baktérium kórokozó jellege átterjedhet a másikra úgy, hogy az első DNS-ét injektálja a másodikba. Egy évtizeden keresztül ezt az eredményt a minták fehérje szennyezettségének fogják okolni. Mindenesetre a DNS nem lehet a genetikai információ hordozója !
Oswald Avery, a genetikai manipuláció úttörője
Ez az amerikai orvos (1877-1955) mutatta be elsőként, hogy a DNS támogatja az öröklődést. 1923-tól a New York-i Rockefeller Institute Kórházban állomáson a baktériumok iránt érdeklődött. Különösen a Diplococcus pneumoniae pneumococcusokra. Két törzse van, egy szemcsés és ártalmatlan R nevű; a másik sima és halálos, S. néven ismert. 1944-ben S-törzsből kivont DNS-t és R-törzsbe fecskendezte, amely hirtelen halálos lett. Így ő a történelem első embere, aki genetikai manipulációt végzett. Eredményeit azonban csak tíz évvel később vették komolyan, a DNS kettős spirálszerkezetének felfedezésével. Hét évvel azelőtt halt meg, hogy a felfedezésért kiosztották a Nobel-díjat. De tiszteletére egy holdi kráter megkapta a nevét.
Két vegyész, a brit Francis Crick és az amerikai James Watson érkezésével minden megváltozik. 1953-ban, inspirációt merítve Rosalind Franklin munkájából (lásd az alábbi portrét), leírták a DNS kettős spirálszerkezetét. Óriási ugrás, amely lehetővé teszi számukra, hogy megértsék, hogyan lehet ezt az információt megismételni és mindenekelőtt megfejteni: a DNS kódolva van, triplettel vagy kodonnal olvasható. Három nitrogénbázis kombinációja megfelel egy aminosavnak, a fehérjék építőelemének. 1961-ben a francia François Jacob és Jacques Monod felhasználta ezt az eredményt a molekuláris biológia megalapozásához. Megfogalmazzák az "információáramlás" elméletét. Szerintük a DNS által hordozott gének átíródnak (rövid élettartamú) hírvivő RNS-ekbe, amelyeket a sejtgép használ fel fehérjék előállítására - ezt transzlációnak nevezzük. Ennek a dogmának a kialakulása tudományos forradalmat jelentett. Ez azonban hiányos, legalább két szinten.
Rosalind Franklin, egy zseniális kutató, akit a kollégái elvetettek
Oswald Averyhez hasonlóan ő is meghalt, amikor 1962-ben három férfit Nobel-orvosi díjjal tüntettek ki a DNS szerkezetének felfedezéséért. Bár a nevét a nyertesek alig említették, hozzájárulása meghatározó lesz. Valóban neki köszönhetjük ennek a molekulának az első röntgenfelvételét. 1920-ban Londonban született Rosalind Franklin ragyogó gyermek, aki csak a zenében mutat hiányosságokat. 1938-ban belépett a Cambridge-i Egyetemre, ahol akkor egy numerus clausus csak 300 nő felvételét engedélyezte (több mint 5300 hallgató számára).