Цитомегаловирус разглядели в атомарном масштабе

Выяснена причина ревматоидного артрита

Из-за контакта с зараженным скотом люди начали болеть корью с VI века до н.э.

Представлена операционная, расположенная на борту самолета, не имеющая аналогов в мире

Тропические болезни продвигаются в северные широты

Эволюция чумы. Генетики помогают историкам

Новую кожу вырастили на открытой ране




Искусственный интеллект обучили создавать лекарства с нуля

Вакцина от болезни Альцгеймера стала ближе

Открыт молекулярный механизм народного африканского медицинского средства

Новое чудо-лекарство от мигрени нужно колоть всего раз в месяц

Ученый изобрел аспирин для своего больного отца

Витамин С оказался безопасным средством лечения рака

FDA одобрило первый препарат, подавляющий гены




Кожа разных людей стареет неодинаково

Будущее старение женщины видно в лице ее матери

Самым действенным напитком для продления жизни назван молочный улун

Научно доказано: гранатовый сок замедляет старение людей

Дольше остальных живут люди, у которых большое количество родственников и социальных связей

Возраст человека можно узнать по составу бактерий в его кишечнике

106-летний неутомимый француз возвращается на велотрек


НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Путь в генетику

- Половой процесс у микробов? От роду не слыхали ничего более нелепого, - говорили некоторые микробиологи. - Да зачем это им нужно? Разве их не устраивает простое деление?

Но вопрос "зачем" - вопрос к Природе, а она молчалива и во всех гостиных своих тайн не рассказывает. Она доверяет лишь тем, кто умеет слушать.

Американские ученые Ледерберг и Татум это умели, ибо иначе они не смогли бы столь успешно поставить и завершить опыт, роль которого трудно переоценить. В одном опыте они доказали существование полового процесса у бактерий и возможность скрещивания между разными их мутантами.

Открытие не свалилось Ледербергу и Татуму на голову, как рождественский подарок! Успех пришел именно потому, что наступление было продумано до мелочей. Не день и не два в тихих стенах лаборатории рождался план открытия.

- ...Спору нет, - задумчиво говорил Татум, - что если у бактерий существует половое размножение и, как результат его, - потомки-гибриды, то они так же редки, как находки мамонтов. Часто ли, скажите на милость, видели вы под микроскопом у бактерий процесс, похожий на спаривание?

- Кто возражает против этого? - горячился Ледерберг. - Дело вовсе не в данных микроскопии. Мало увидеть, как две бактерии сближаются друг с другом и между ними будто бы перекидывается протоплазматический мостик. Надо доказать, что это действительно скрещивание бактерий, что они на самом деле обмениваются наследственным веществом.

- Вы упустили из виду работы Шермана и Уинга, а также Гоуэна и Линкольна... - начал было Татум.

- Да ведь им по сути дела не удалось ничего доказать определенным образом. Они учитывали лишь признаки, по которым нельзя было отличить гибридов от мутантов.

- Это так, - соглашался Татум. - Мы пойдем другим путем: будем скрещивать друг с другом мутантов кишечной палочки, потерявших способность вырабатывать некоторые факторы роста. Опыты с нейроспорой показали, что признаки, связанные с пищевым "режимом", наследуются. У нас есть мутанты "дикого" штамма кишечной палочки, утратившие способность синтезировать сразу три вещества: биотин, фенилаланин и цистин, а также мутанты, не синтезирующие треонина, лейцина, витамина B1...

Конечно, никто не поручится, что разговор шел именно таким образом. Скорее наоборот, он пестрил генетическими терминами и был гораздо короче. Главное в другом - разведчики, которым предстояло проникнуть за занавес Природы, были избраны: три "родных брата" - потомки кишечной палочки по имени К12.

Поскольку она попала в историю науки, с ней стоит познакомиться поближе.

Кишечная палочка обитает в кишечнике человека и животных. По форме она действительно похожа на палочку, одета в оболочку, способна к движению. Тело ее окружено множеством жгутиков. Жгутик - тонкий, подобный волоску белковый вырост из цитоплазмы. Это - орган движения.

Потребности кишечной палочки в питательных веществах умеренны. Дикий тип может расти и размножаться даже на "синтетической" жидкой среде, содержащей несколько неорганических солей и глюкозу. Эту среду называют еще минимальной. В ней глюкоза - единственный органический компонент среды - доставляет микробу углерод и с ним энергию. Кишечная палочка живет как без кислорода, так и в его присутствии. Добавляя к минимальной среде аминокислоты и витамины, можно определить потребность в них у того или иного мутанта кишечной палочки.

Но вернемся к опыту Ледерберга и Татума. Итак, ученые взяли для испытания три штамма кишечной палочки К12. Первый разведчик был прародителем двух других, и его называли во всех протоколах диким типом. Он отличался завидным "здоровьем" и прекрасно рос на простой синтетической среде. Его "товарищи" таким здоровьем не обладали, так как были мутантами, искалеченными мутагенами. Второй рос на синтетической среде лишь при добавлении туда биотина, фенилаланина и цистина - мутация, таким образом, коснулась целых трех генов. Третий "разведчик" рос на минимальной среде при добавлении тоже трех, но уже иных факторов - треонина, лейцина и витамина B1.

Первое задание было простое, как дважды два. Экспедицию "высадили" на чашки с минимальной средой, и вырос только "дикий" микроб. Ущербные мутанты не дали ни единого потомка, хотя на посев брали до ста миллионов микробов. И это никого не удивило - ведь мутанты не могли, подобно "отцу", вырабатывать все, что им нужно.


Но второе задание уже было штурмом природы. Ученые послали в разведку второго и третьего мутантов вместе - попросту говоря, перемешали их и высеяли на чашку с минимальной средой. И вдруг... это было похоже на чудо. Вечером начали опыты, а утром на чашках появились ровные, гладенькие колонии. Наверное, в тот день лаборатория ликовала...

Чтобы лучше разобраться в опыте, давайте нарисуем портреты обеих калек - мутантов. Пусть темная часть тела означает потерю: у одного (II) она будет слева, у другого (III) - справа. Вверху разместим "здоровяка" - дикий тип, у него "все ноги целы", а по цвету он - белый.

Теперь изобразим тех микробов, которые выросли на чашках в ту памятную для лаборатории ночь. Какими красками рисовать их портреты? Тут и раздумывать не о чем - конечно, белой, ведь выросли они на минимальной среде. Значит, они уже не калеки, так как могут обеспечить себя всем необходимым и синтезируют все шесть факторов роста, которые утратили их "родители".

Что же получается? Порознь каждый из микробов-мутантов не растет на голодной среде, а вместе - растут. Почему? Похоже на то, что наследственный материал двух калек-родителей каким-то непостижимым образом объединился и родились здоровые дети. Непостижимым? Нет, это могло произойти лишь вполне определенным образом - путем соединения генетического вещества обоих родителей. Это значит, что в то памятное утро перед взорами исследователей предстали истинные гибриды микробов.

И сегодня на карте бактериальной генетики, думается, нет места примечательней, чем учение о генетических рекомбинациях у бактерий. Понятие "рекомбинация" не такое уж сложное. Речь идет о какой-то повторной комбинации. Тут надо вспомнить, что при соединении хромосом (или их частиц) двух родителей хромосомы вытягиваются так, что гены, несущие одну и ту же функцию (аллели), приходятся друг против друга. И если совершается перекрест (кроссинговер) двух нитей, то в некоторых участках идет обмен генами. Этот обмен называют рекомбинацией. Как видите, ничего загадочного. При последующем делении хромосомы, поменявшиеся участками, разойдутся в разные клетки. Бактерий с измененными участками хромосом в генетике микробов окрестили рекомбинантами, или гибридами.

Половой процесс у бактерий назвали конъюгацией. Почему же ее не открыли раньше? Ведь бактерии-то появились перед взорами исследователей не сегодня и не вчера. Неужели микробиологи до пятидесятых годов нашего века не замечали полового размножения у бактерий?

Ответ на эти вопросы дали сами первооткрыватели. В опытах Ледерберга и Татума полноценные потомки от скрещивания двух мутантов-калек появлялись с частотой не более одного на сто тысяч, миллион клеток. Подумайте: всего одна клетка-рекомбинант на сто тысяч скрещиваемых! Найти ее так же трудно, как меченое зернышко в стоге сена (к тому же не зная, как оно выглядит и даже есть ли оно там!).

Ледерберг и Татум начали искать генетических рекомбинантов бактерий, убежденные, что они должны существовать. Это не было случайное открытие. Опыты привели к нему лишь потому, что были точно рассчитаны.

И все-таки нельзя утверждать, что гибриды такая уж редкость в мире невидимых. Ведь их открывают лишь тогда, когда ищут, а ищут по тем признакам, которые поддаются отбору. В руки экспериментаторов попадают не все гибриды, и лишь те, чьи измененные признаки легко уловить в условиях опыта. Сам опыт уже налагает ограничения, не позволяя выявить всех рекомбинантов.

Итак, генетика смело ступила на микробиологическую лестницу. И вот что изумляет. Уже первый шаг не был бесплоден и помог снять завесу с сокровеннейшей тайны микробов - процесса конъюгации. Генетики смогли увидеть гибридов и сказали:

- Если есть дети, то должны быть и родители.

предыдущая главасодержаниеследующая глава







Антропологи извлекли ДНК древних людей из пещер без костных останков

Секвенирование генома мака показало, как и когда в нем начал вырабатываться морфин

Вредные мутации в геноме усиливают влияние друг друга

Сколько у вас хромосом? История одной мутации

Ученые добавили две новые буквы в генетический код

В наших генах есть два «неандертальских процента»

Новая модификация CRISPR сможет отредактировать до 50 процентов генома



Легкие играют роль в кроветворении

Жители острова Флорес становились карликами дважды

В тканях человеческого мозга замечены бактерии

Плотность серого вещества в мозге увеличивается с возрастом

Ученые объяснили, почему пальцы хрустят

Дневной сон помогает «перезагрузить» мозг

Раскрыт механизм того, как мозг контролирует движения



Эффект Болдуина продемонстрировали на примере ящериц

Раскрыт один из секретов тихоходок

Эксперимент показал медузы тоже умеют спать

Учёные частично вернули к жизни мертвый мозг свиньи

Для появления новых видов млекопитающих достаточно острова площадью 10000 квадратных километров

Многоклеточные организмы появились гораздо раньше, чем предполагалось

Ученые превратили самца мыши в самку, используя «мусорную» ДНК


© GENETIKU.RU, 2013-2022
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь