И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика, страница 6

Этот метод получил название Саузерн-блот гибридизации. Метод позволяет определять представленность в геноме той или иной фракции ДНК, картировать положение генов и инсерций чужеродной ДНК, точек разрывов хромосомных перестроек и, в конечном счете, клонировать гены. В 1978 г. группой Т. Маниатиса (Т. Мап!айз) созданы первые геномные библиотеки— наборы фрагментов ДНК, заключенные в тот или иной вектор (фаг или плазмиду) и в совокупности представляющие весь геном конкретного вида растений или животных.

В 1979 г. В. Бендер (%. Вепоег), П. Спнрер (Р. Бр(егег) и Д. Хогнесс (П. Нойпеья) разработали метод «хромосомной ходьбы», позволивший клони- ровать протяженные (сотнн тысяч пар нуклеотидов) фрагменты ДНК. К настоящему вре- мени с помощью этого метода уже клонированы тысячи генов. Несколько позже, в 1985 г., Р. Санки (К.

Байк!) и К. Мюллис (К. Мп!!Ея) предложили другой подход к клонированию— метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), позволяющий синтезировать необходимые фрагменты ДНК и затем многократно увеличивать число их копий. Этот метод позволяет из незначительных количеств ДНК, сравнимых с содержанием ее в одном ядре или даже в одном гене, нарабатывать количества. необходимые для биохимического анализа.

Метод уже очень широко используется, и не только в молекулярной биологии, но и в истории, этнографии и криминалистике. Так, используя ничтожные количества ДНК, содержащиеся на саркофагах и покрывалах мумий или костях предков человека, оказалось возможным наработать объемы ДНК, после анализа которых были сделаны интересные выводы о формировании, эволнэции и миграциях предков современных людей.

Собирая следы ДНК на уликах и используя метод ПЦР, раскрывают различные преступления. Применение этого метода оказалось решающим при идентификации останков семьи последнего российского императора Николая П. В конце 70-х гг. получила завершение история открытия мобильных элементов генома (МЭГ) --- обязательных непостоянно локализу- Г>ави (. ОБ!ЦИЕ ПОЛОЖЕНИЯ: ПРЕДМЕТ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ 17 Георгий Адамович Налсов (! 86>7- 1939) юшихся компонентов любого генома. В конце 40-х гг. Б.

МакКлннток (В. МсС1!п(осй) открыла систему мобильных элементов Ас-(3г у кукурузы и установила закономерности их перемещений. В 1976 г. ДНК мобильных элементов у дрозофнлы была выделена и клоннрована группами Г. П. Георгиева и В. А. Гвоздева в России и Д. Хогнесса в США. Кроме теоретических знаний о существовании столь специфической фракции генома, понимание механизмов перемещения МЭГ оказалось решающим в создании метода трансформации у эукариот. С концом 70-х гг. ассоциируется время, когда создавались предпосылки осуществления грандиозных геномных проектов. Так сейчас называют систему манипуляций, имеющих целью клонирование всей геномной ДНК того или иного вида с последующим прочтением (секвенированием) всех последовательностей нуклеотидов.

В 1977 г. Ф. Сэнгер (К Бапбег) и 8 его коллег сообщили о полном прочтении последовательностей нуклеотидов в ДНК фага фХ174 в результате применения разработанного ими метода секвенирования. В том же году А. Максам (А. Махаш) и У. Гилберт (%. С>!1- Ьеп) предложили другой метод определения последовательностей иуклеотидов. Используя эти методы, в 90-х гг, болыпие группы ученых секвеннруют геномы уже более чем 50 видов.

В 1992 г, консорциум ученых (146 человек из 35 европейских лабораторий) сообщил о секвенировании последовательностей нуклеотидов в 3-й хромосоме дрожжей 5ассйа>т>тугах се>е»(х>ае. В 1995 г. две группы заявили о расшифровке геномов первых бактерий — — Нас>порЫ(иг (п((исака и (г(усир(акта 8епйа(>ит. В 1997 г. были просеквенированы геном бактерии Егсйепс(>(а сой (Ф. Блаттнер (Р. В1аппег) и др.) и полностью --- геном дрожжей 5. сегеи(х(ае (Р.

Клэйтон (К. С!ау(оп) и др.), в феврале 1999 г. —— геном нематоды Сг>епог(>а(>г((Г(г е(е8апк (Р. Уилсон (К. %!1воп) и др.). В марте 2000 г. группа из 200 ученых (М. Адамс (М. Аг(агпв) и др.) сообщила о расшифровке генома дрозофилы. Весной 2000 г. английские ученые из Кембриджа заявили, что в основном секвенировали геном человека. В начале 2001 г. геном человека был расшифрован большой группой ученых из фирмы Се!ега С>епоп>!св.

После того как было открыто явление переноса генетической информации (трансформации) у прокариот, постоянно предпринимались попытки осуществить такой перенос у эукариот. В 1980 г. первые трансгенные мыши были получены инъекцией клонированной ДНК в пронуклеус оплодотворенного яйца (Дж. Гордон (3. С>огг(оп) и др.). В том же году была предложена методика эффективной трансформации культивируемых клеток млекопитающих микроинъекцией ДНК непосредственно в ядро.

Использование мобильных элементов генома, главным образом их способности перемещаться по геному, привело к развитию методики трансформации у дрозофилы. В 1982 г. А. Спрадлинг (А. Бргаг(1!п8) и Дж. Рубин (бй йпЬ!и) встроили в мобильный Р-элемент нормальный ген дрозофилы н затем ввели этот элемент в эмбрион, гомозиготный по мутации данного гена. В результате этой искусственной операции произошло восстановление нормального фенотипа.

С тех пор в экспериментах с дрозофилой проведены десятки тысяч трансформаций. Сбываются мечты человека о возможности исправления наследственности. Опыты по трансформации, хотя и проведенные на модельном объекте — дрозофиле, вселяют уверенность в этом. Разработка метода трансформации оказала колоссальное влияние на всю экспериментальную генетику, а некоторые опыты дрозофилистов просто будоражат воображение.

В 1995 г. швейцарский ученый из Базеля В. Геринг (Ч(. (эейг!п8) осуществил удивительную трансформацию, введя дрозофилам„ мутантным по формированию глаз, гибридную молекулу ДНК, которая содержала ген, контролирующий развитие глаза у мыши и находив- 18 ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА Грегор Иоганн Мендель бьш настоятеяем католического монастыря в г. Брно (Чехия). Свою знаменитую работу «Опыты над растительными гибридами» он опубликовал в 1866 г.

в журнале «Труды Брюннского общества испытателей природы» после докладов на заседаниях Общества 8 февраля и 8 марта 1865 г. (Рис, 1.14). Нс вызывает сомнения, что эта работа заложила начало новой науки. С тех пор вокруг этой статьи ведутся дискуссии. Обсуждаемые вопросы следующие: !. Осталась ли работа не замеченной современниками и неизвестной вплоть до 1900 г?? 2.

ь! итали ли работу Менделя ученые, переоткрывшне его законы, до начала собственных экспериментов'? 3. Понимал ли сам Мендель то, что он открыл? 4. Не слишком ли хорошо результаты экспериментов Менделя удовлетворяют теоретически ожидаемым? 5. Есть ли в работе Менделя собственно формулировки законов или же присутствует лишь добросовестное описание полученных им эмпирических результатов? 1. Обычно считается, что работа Менделя не- была известна современникам, так как нигде не обсуждалась с 1866 по 1900 г. Известно, однако, что Брюннское общество испытателей природы обменивалось своими изданиями со 133 научными обществами и академиями Европы и Америки.

Кроме того. Мендель получил из журнала 40 оттисков. которые разослал биологам. которым это могло быть интересно. Однако н это не помогло. Как вспоминал Ф. Г. Добржанский в 1964 г., в середине ХХ в. один из крупных ботаников, разбирая библиотеку отца, тоже крупного ботаника, нашел оттиск статьи Менделя. Его страницы не были даже разрезаны. Еще один оттиск с сопровождающим письмом был послан другому крупному биологу, К. Нэгели (К. !»абе(е), который сам занимался гибридизацией растений. В слегка нравоучительной манере Нэгели объяснил Менделю.

что его результаты — это только начало работы. что их нужно проверить на других видах. шийся под контролем усилителя транскрипции (энхансера) из генома дрожжей. Система сработала, и у мух сформировались глаза, причем не только в нормальном месте нх нахождения; до 30 маленьких глаз появилось на разных органах чухи. Особую известность у общественности получили эксперименты по так называемому клонированию животных. В начале 40-х гг.

Г. В. Допашов осуществил первые пересадки ядер из некоторых клеток тритона в безъядерные фрагменты цитопдазмы яиц на стадии 1-2 бластомеров. Однако эта работа не была про- В 1867 г. в основном ботаническом журнале тато времени — «Г!ог໠— в перечне наноолее важных работ по ботанике приведены полные библиографические данные статьи Менделя. Ъга библиографическая справка в журнале «Р!ога» вызвала значительный интерес у читателей и повышенный спрос па том «Трудов Брнэннского общества испытателей природьш, в котором была статья Г. Менделя.

Обнаружена ссылка на работу Г. Менделя в библиографическом обзоре, опубликованном в журнале «Р!ога» в 1872 г. (А. Везпагс(). В справочнике ботанической литературы (В. )ас1сзоп, 1881) содержится 13 ссылок на различные работы по гибридизации, в том числе на работу Г. Менделя. Из личной переписки 1. Менделя и проф. К. Нэгели (ап 1867 г.) стало известно, гго после доклада Г. Менделя возникла дискуссия, во время которой мнения слушателей разделились.

Эта дискуссия была отражена в местных газетах. В целом за период с 1865 по 1900 г. Работы Менделя цитировали в научной литературе не менее 11- 12 раз. Все это пэвориз о том, что работа Менделя не была неизвестной или тем более забытой (смд 'эуе!Бпб, 1969; %е!пз(е|п, 1977; Мопа8Ьап, Согсоз, 1987). 2.