Кошмарная генетика вирусов
Еще проще устроены фаги и вирусы. Вирусы имеют очень небольшой период размножения и повышенную частоту мутаций: одна или больше мутаций на геном за один раунд репликации РНК вируса. Образно говоря, постоянное мутирование и есть образ их жизни. В этом году даже появилась теория врожденной малограмотности вирусов: они, мол, в принципе не могут без ошибок скопировать при размножении собственный геном.
Против других ОРВИ, которые протекают в легкой или средней тяжести формах, ученые даже не стараются создать вакцины. Почихал, покашлял человек недельку — и слава Богу, теперь у него есть собственный иммунитет против данного вируса. Когда зимой 2002–2003 годов появился ТОРС-коронавирус (SARS), вызвавший эпидемию атипичной пневмонии со смертностью 10%, а в 2012 году — БВРС-коронавирус (MERS) со смертностью 34%, ученые было начали готовить против них вакцины, но едва лог-фазы эпидемий закончились, бросили это дело. Они понимали, что в следующий раз будет что-то другое. Правильно понимали. Теперь тоже вроде бы SARS-коронавирус, но уже с другими мутациями — SARS-CoV-2. Вакцина 2003 года, если бы ее тогда не бросили на полпути, а доделали бы до конца, едва ли спасла бы от него.
-
Адвокатура в ссср кратко
-
Виды ядерного оружия кратко
-
Константин аксаков биография кратко
-
Реакция релаксации г бенсон кратко
- Вознаграждение за содействие борьбе с терроризмом кратко
Один монах и три ботаника
Родилась теория мутаций, а вместе с ней новая наука — генетика. Про так называемый кошмар Дженкина, который почти полвека держал в подвешенном состоянии дарвиновскую теорию эволюции, можно было забыть. Правда, со временем сами мутации превратились в кошмар для науки, что лишний раз подтверждает нынешняя пандемия коронавируса.
Следовательно, никакая уникальная вариация не может иметь значения для эволюции. Остается предположить одно из двух: либо новая вариация не должна теряться при скрещиваниях, либо она должна возникнуть сразу у значительного процента особей. Однако, писал Дженкин, обе гипотезы отрицают суть дарвинского учения. Первая противоречит наследственности, какой она выглядит в природе и как ее описывает сам Дарвин; вторая же, если ее допустить, приводит к порочному кругу: чтобы распространиться, новая вариация уже должна быть достаточно распространенной.
Гуго де Фриз
Получил образование в Лейденском университете, с 1866 года изучал там ботанику и защитив в 1870 году дипломную работу о влиянии тепла на корни растений, несколько месяцев слушал лекции по химии и физике в Гейдельбергском университете и работал в лаборатории Юлиуса Закса в Вюрцбурге.
В 1878—1918 годах был профессором Амстердамского университета, а также директором амстердамского ботанического сада. После этого работал в Люнтерне в своём имении.
В 1877 году впервые измерил осмотическое давление у растений, ввёл понятия плазмолиз и деплазмолиз.
Переоткрыл и подтвердил в 1900 году, одновременно с К.Э.Корренсом и Э.Чермаком-Зейзенеггом (нем. Erich Tschermak-Seysenegg, 1871—1962) законы Грегора Менделя.
Пришёл к выводу, что вид может распадаться на различные виды, наблюдая изменчивость ослинника (Oenothera). Это явление Де Фриз назвал мутациями, считая что биологические виды время от времени находятся в фазе мутирования. Разработал мутационную теорию.
Де Фриз пришёл к убеждению, что новые виды не возникают путём постепенного накопления непрерывных флюктуационных изменений, как считали дарвинисты, а путем внезапного появления резких изменений, превращающих один вид в другой. Уже и раньше подобные мысли высказывал русский ботаник С. И. Коржинский, однако он не подкрепил своих взглядов столь обильным фактическим материалом, как де Фриз.
Появление этих внезапных изменений, преобразующих один вид в другой, де Фриз назвал мутацией. Длительные поиски вида, который обладал бы этими мутационными изменениями, оставались безрезультатными до того времени, пока де Фриз не нашёл около Хилверсюма вблизи Амстердама (1886) большое количество двулетних дикорастущих растений из вида Ослинник Ламарка (Oenothera lamarckiana). Растения этого вида своим поведением полностью соответствовали взглядам де Фриза на процесс эволюции. Впоследствии выяснилось, что для видов рода Oenothera характерен полиморфизм по транслокациям (тип хромосомных перестроек). В результате скрещивания растений с различным набором транслокаций и последующего расщепления, получались потомки с хромосомами различной структуры, что приводило к изменению фенотипа.
Представления де Фриза о скачкообразности эволюции получило дальнейшее развитие в теориях сальтационизма.
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Гуго д е Фриз (1848–1935) — голландский ботаник и генетик, один из основателей учения об изменчивости и эволюции, провёл первые систематические исследования мутационного процесса.
Был одним из учёных, переоткрывших в 1900 году законы Грегора Менделя.
Важным вкладом Гуго де Фриза в науку была теория мутации. Он впервые провёл систематические исследования мутационного процесса. Разработал концепцию эволюции посредством мутаций.
Ботаник и генетик Гуго де Фриз родился в Гарлеме. Отец его был премьер‑министром Голландии. Де Фриз учился в университетах Лейдена, Гейдельберга и Вюрцбурга. Первые работы, принесшие ему известность, были посвящены биохимии растений; в них впервые теория растворов Вант‑Гоффа и Аррениуса была приложена к объяснению свойств внутриклеточных жидкостей.
В 1892 г. де Фриз предпринял систематические исследования явлений наследственности у растений. Вскоре у ряда видов ему удалось наблюдать расщепление наследованных признаков при скрещивании в отношении 1:3. Работа де Фриза, где он ссылается на исследования Менделя, опубликованные 34 годами раньше, вышла в 1900 г. Через два месяца аналогичные результаты были обнародованы Корренсом и Чермаком.
Для объяснения явлении изменчивости де Фриз сформулировал понятие о мутациях, которые он впервые наблюдал на Oenothera. Позднее было показано, что эти мутации обязаны перераспределению хромосом и не являются истинным возникновением нового гена
Тем не менее теория мутации де Фриза занимает важное место в биологии, так как она впервые указала на путь возникновения изменчивости. Однако до Фриз не смог согласовать открытые генетикой; факты с эволюционной теорией и выступил против учения Дарвина
Механизм мутаций был позднее раскрыт в генной теории наследственности. Умер де Фриз в Амстердаме, где прошла его научная жизнь.
Гуго де Фриз
В конце девятнадцатого века Морган побывал в саду Гуго де Фриза в
Гуго де Фриз, крупный голландский исследователь начала века, открыл мутации (от «мутаре» — изменяюсь)
За год до триумфа в Стокгольме по предложению Н.И.Вавилова Морган был избран Гуго де Фриз
Генетиканың қайта ашылуы
Уго де Фриз 1890 жж
Ол кезде кеңінен байқалмаған пангендер теориясын қолдау үшін Де Фриз 1890 жылдары бірнеше өсімдік түрлерінің будандастыру сорттарын жүргізді. Мендельдің жұмысынан бейхабар Де Фриз заңдарын қолданды үстемдік және рецессивтілік, , және қатынасының 3: 1 қатынасын түсіндіру фенотиптер екінші ұрпақта. Оның бақылаулары организмдердегі ерекше белгілердің тұқым қуалауы бөлшектер түрінде болады деген гипотезаны да растады.
Ол әрі қарай гендер түрлердің тосқауылынан өте алады деп болжайды, сонымен қатар геннің екі түрлі гүлдегі түктігіне жауап береді. Жалпы мағынасында шынымен де (, екі түрдің ортақ атасынан мұра болып, ұқсас фенотиптер үшін жауапты болып қалады), Де Вриз түрлер арасындағы физикалық айқасуды білдірді. Бұл жоғары сатыдағы организмдерде өте сирек болса да болады (қараңыз) геннің көлденең трансферті ). Де Фриздің генетика жөніндегі жұмысы зерттеуге шабыт берді Джантина Таммес, онымен бірге 1898 жылы жұмыс істеген.
1890 жылдардың соңында Де Фриз отыз жыл бұрынғы Мендельдің түсініксіз қағазын білді және ол өзінің кейбір терминологияларын сәйкес келтірді. Ол өзінің тәжірибелерінің нәтижелерін француз журналына жариялаған кезде Computes rendus de l’Académie des Sciences 1900 жылы ол Мендельдің шығармашылығын еске түсірмеді, бірақ сынға алғаннан кейін Карл Корренс ол Мендельдің басымдылығын мойындады.
Корренс және Эрих фон Тшермак енді Мендель заңдарының қайта ашылуына несие беріңіз. Корренс студент болды Нәгели Мендель өзінің бұршақпен жұмысы туралы хат жазысқан, бірақ оның маңызын түсіне алмаған әйгілі ботаник, ал кездейсоқ Цермактың атасы Венада студенттік кезінде Мендель ботаникасына сабақ берген.
Мутация теориясы
Өз уақытында Де Фриз өзімен танымал болды мутация теориясы. 1886 жылы ол жаңа формаларды ашты кешкі примула (Oenothera lamarckiana) жақын маңдағы бақшадан қашып, Хилверсум маңындағы қараусыз қалған картоп алқабында жабайы өседі. Осы тұқымдарды ала отырып, ол өзінің тәжірибелік бақтарында көптеген жаңа сорттар шығаратындығын анықтады; ол терминді енгізді мутациялар бұл кенеттен пайда болатын вариациялар үшін. Оның екі томдық басылымында Мутация теориясы (1900-1903) ол эволюция, әсіресе түрлердің пайда болуы, осындай ауқымды өзгерістер кезінде дарвиндік градуализмге қарағанда жиірек жүруі мүмкін деп тұжырымдап, негізінен салтационизм. Де Фриздің теориясы эволюцияның қалай жұмыс істейтіндігін түсіндіруге басты үміткерлердің бірі болды, мысалы, Томас Хант Морган дейін жеміс шыбынындағы мутацияны зерттеу қазіргі эволюциялық синтез 1930 жылдары басым модельге айналды. ХХ ғасырдың алғашқы онжылдықтарында де Фриздің теориясы өте әсерлі болды және ғылыми қауымдастық оны тастағаннан кейін ұзақ уақыт бойы биолог емес ғалымдарды қызықтыра берді. Примроздың ауқымды вариациялары әртүрлі хромосомалық ауытқулардың нәтижесі болып шықты, соның ішінде сақиналы хромосомалар, теңдестірілген өлім және хромосомалардың қайталануы (полиплоидия ), ал мутация термині қазіргі кезде ДНҚ тізбегіндегі дискретті өзгерістермен шектелген. Алайда, жаңа түрге кенеттен секіріс ретінде танымал «мутация» түсінігі ғылыми фантастиканың негізгі тақырыбы болып қала берді, мысалы. The X-Men фильмдері (және олардан бұрын болған комикстер).
Соңында, 1903 жылы жарияланған дәрісте (Befruchtung und Bastardierung, Веит, Лейпциг), Де Фриз сонымен қатар олардың арасында рекомбинациялардың пайда болуын бірінші болып ұсынды гомологиялық хромосомалар, қазір белгілі хромосомалық кроссинговерлер, хромосомалар менделік мұраға енгеннен кейін бір жыл ішінде Уолтер Саттон.
Мутации — народному хозяйству!
У микроорганизмов достаточно легко наблюдать и индуцировать самые разнообразные мутации. Гаплоидность (одинарный набор хромосом) многих микроорганизмов обеспечивает проявление рецессивных мутаций, которые у высших диплоидных (с двойным, дублирующим набором хромосом) организмов могут быть замаскированы присутствием нормальной аллели. Микроорганизмы легко культивировать и получать от одной исходной клетки колонию генетически однородных клеток, а затем размножать их до количества, необходимого для биохимического и молекулярного анализа. Отсюда до практического использования полезных, с точки зрения человека, мутаций бактерий был один шаг.
Из более чем 100 тыс. видов известных на сегодня микроорганизмов человеком используются несколько сотен, и число их растет. Они продуцируют десятки веществ — аминокислот, белков, антибиотиков, витаминов, липидов, нуклеиновых кислот, ферментов, пигментов, сахаров и т. п. На свойстве живого мутировать выросла целая отрасль — микробиологическая промышленность.
Оборотной стороной мутагенности микроорганизмов стало появление устойчивых к антибиотикам бактерий — супербактерий (superbugs). Не каких-то новых бактерий, а самых обычных — например, кишечной палочки. По оценке Всемирной организации
здравоохранения (ВОЗ), сейчас смертность от таких бактерий-мутантов колеблется от 700 тыс. до нескольких миллионов в год. Иначе чем кошмаром для медицины это трудно назвать.
§ 3. Вторичное открытие законов Менделя
Несмотря на то что работы Менделя упоминались несколько раз в научной литературе, изданной на немецком, русском и шведском языках, впервые они привлекли к себе широкое внимание лишь в начале 20-го века. Г
Де Фриз (1848-1935)
Г. Де Фриз (1848-1935)
В 1900 г. произошло вторичное открытие теории Менделя тремя учеными — Гуго Де Фризом, Карлом Корренсом и Эрихом Чермаком.
К. Корренс (1864-1933)
К моменту вторичного открытия основных законов наследственности были изучены митоз и мейоз, стало известно, что гаметы содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические клетки. Была обнаружена «механика» и сущность оплодотворения. Де Фриз в своей работе «Законы расщепления гибридов» описывает опыты со скрещиванием 11 видов растений, в том числе энотеры (Oenathera Lamarckiana), на которой создает свою мутационную теорию (см. главу V, § 2), мака (Papaver somniferum), дурмана (Datura) и др. Во втором поколении растений при моногибридном скрещивании Де Фриз наблюдал то же соотношение 3:1. Резюмируя, исследователь подтверждает правильность этого обобщения для всего растительного мира.
Э. Чермак (1871-1962)
В ответ на публикацию Де Фриза К. Корренс, работавший с кукурузой (Zea mays), пишет труд «Правило Г. Менделя о поведении потомства расовых гибридов», где формулирует соотношение расщепления во втором поколении (F2) как «закон Менделя», а в 1910 г. обобщает идеи Менделя в виде трех законов.
Среди исследователей, обративших пристальное внимание на труды Менделя и активно распространявших менделизм, следует упомянуть и У. Бэтсона, экспериментировавшего с курами (Gallus gallus) и распространившего законы Менделя на мир животных
В 1908 г. шведский ученый Г. Нильсон-Эле (родоначальник генетики количественных признаков) подчеркнул, что сущность открытия Менделя заключается в установлении наличия дискретных, материальных единиц наследственности, а В. Иогансен предложил в 1909 г. для этих единиц термин «ген».
Иогансен работал с одним из сортов фасоли (Phaseolus vulgaris). Отбирая отдельные растения с мелкими и крупными семенами и наблюдая результаты самоопыления отдельных растений, ученый производил близкородственные скрещивания. В семи поколениях Иогансен получил гомозиготный материал по признаку размера семян.
Исследователем было показано, что с каждым поколением число гетерозиготных особей уменьшается. Уже на третьем поколении оно падает до 12,5%, в четвертом — до 6,25%, в пятом — до 3,13% и т. д., пока линия превратится в сплошь гомозиготную «чистую» линию. На основании этих опытов было создано учение о чистых линиях.
Примечания
- ↑ Hugo de Vries
- Hugo de Vries // Encyclopædia Britannica (англ.)
- ↑ Де Фриз Хуго // Большая советская энциклопедия:
- ↑ Onze Hoogleeraren (нидерл.)
- ↑ Де Фриз Хуго // Гоголь — Дебит. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — ( : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 7).
- Де-Фриз, Гуго // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.;Де-Фриз, Гуго // Дейли — Джут. — М. : Советская энциклопедия, 1931. — ( : / гл. ред. О. Ю. Шмидт ; 1926—1947, т. 21).
-
До второго издания БСЭ в российской и советской периодике было распространено написание Де-Фриз, Гуго
По правилам практической нидерландско-русской транскрипции Хюго де Вриз, хотя практическое произношение более склонно к русскому традиционному
.
- , с. 29—31.
Ерте мансап
Қысқа мерзімді оқытудан кейін Де Фриз 1870 жылы қыркүйекте химия және физика сабақтарына кетуге кетті Гейдельберг университеті және зертханасында жұмыс Вильгельм Хофмейстер. Сол оқу жылының екінші семестрінде ол құрметті Юлиус Сакстың зертханасына қосылды Вюрцбург өсімдіктердің өсуін зерттеу. 1871 жылдың қыркүйегінен 1875 жылға дейін мектептерде ботаника, зоология және геологиядан сабақ берді Амстердам. Әр демалыста ол зерттеуін жалғастыру үшін Гейдельбергтегі зертханаға оралды.
1875 жылы Пруссияның Ауылшаруашылық министрлігі Де Фризге әлі де салынып жатқан профессордың лауазымын ұсынды Landwirtschaftliche hochschule («Корольдік ауылшаруашылық колледжі») Берлин. Алдын ала ол Вюрцбургке қайта оралды, онда ауылшаруашылық дақылдарын зерттеді және Сакспен ынтымақтастық жасады. 1877 жылға қарай Берлин колледжі тек жоспар ғана болды және ол қысқа уақыт аралығында оқытушылық қызметке кірісті Галле-Виттенберг университеті. Сол жылы оған жаңадан құрылған өсімдік физиологиясы бойынша оқытушы лауазымын ұсынды Амстердам университеті. Ол 1878 жылы адъюнкт-профессор, 1881 жылы туған күнінде толық профессор болып тағайындалды, оны ішінара сол жылы ашылған Берлин колледжіне көшуіне жол бермеу үшін, Де Фриз Амстердамның ботаникалық институтының профессоры және директоры болды. Бақша 1885 жылдан 1918 жылға дейін.