ДНК

думаю человечество почти с самого момента своего появления заметила что водите как правило похожи на своих родителей наверное и вам говорили у тебя походка как у твоего отца или у тебя улыбка матери то есть вы какие-то признаки унаследовали от своих родителей но лишь в 19 веке к этому вопросу сумели подойти с научной точки зрения это сделал грегор мендель которого называют отцом генетики но даже миндаль который впервые приоткрыл завесу тайны над механизмом наследования признаков и придумал как искусственно выводить сорта даже он не мог описать процесс наследования на молекулярном уровне ответ на эту загадку был получен не так давно лишь в середине двадцатого века когда ученые уотсон и крик открыли структуру днк их открытие основывалась на многих предыдущих работах в первую очередь на трудах розалин франклин которое по сути предоставила всю необходимую научную основу для уотсона и крика и многих-многих других но именно с открытие структуры днк люди стали понимать что именно эта молекула хранит генетическую информацию обращаю ваше внимание что днк открыли не в 1953 году днк открыли в середине 19 века как некую молекулу в клеточном ядре и долгое время ученые подозревали что она как-то участвует в процессе наследования строили с теория о том как устроена такая молекула ведь она каким-то образом должна хранить информацию которую потом можно будет как то считывать и воспроизводить но лишь в 1953 году было открыто структура двойной спирали днк и так давайте рассмотрим ее структуру и в первую очередь разберемся что значат названия днк дезоксирибонуклеиновая кислота лотта а затем я расскажу как такая структура позволяет молекуле кодировать информацию хранить информацию воспроизводить информацию про кодирование информации я подробно расскажу в следующих видео на этом рисунке схематично изображена структура днк и вы видите что она представляет собой как бы скрученную веревочную лестницу она состоит из двух частей которые в свою очередь соединены между собой ступенями и именно в этих образно говоря ступенях и хранится генетическая информация эти ступени состоят из последовательности оснований и тут вы скажете стойте это же кислота откуда там основании термин дезоксирибонуклеиновая кислота относится к тому факту что вот этот остов состоит из чередующихся сахаров и фосфатов в качестве сахара здесь выступает дезоксирибоза от нее аббревиатуре днк досталось буква д а фосфатная группа кислотная поэтому в названии слово кислота слова нуклеиновой означает что эту молекулу обнаружили в клеточном ядре ядро на латыни nucleus она действительно является очень слабой кислотой но на каждую кислотную группу в ней есть по основанию и эти основания как раз и формируют вот эти ступени на самом деле каждая ступень это пара оснований и как я уже сказал именно там и хранится информация как именно ступени молекулы днк образуется четырьмя разными основаниями первое это аденин и скажем вот этот участок тоже аденин так же как этот и вот этот напоминаю каждая такая ступенька состоит из двух оснований здесь тоже пусть будет аденин подрисую еще один аденин и пока хватит аданин всегда идет в паре с тимином если это аденин значит это тимин вот это у нас тоже будет тимин еще вот тут и тут два других основания это цитозин который соединяется с гуанином я пока не буду погружаться в молекулярную структуру этих оснований достаточно знать эти названия чтобы разобраться как они кодируют нашу с вами генетическую информацию гуанин соединяется с цитозином пусть вот здесь например на рисунке будет цитозин еще вот тут цитозин и еще подрисую его в нескольких местах но надо помнить что он всегда идет пар из гуанином значат вот здесь гуанин здесь гуанин здесь гуанин здесь гуанин я нарисовал гуанин он будет идти в паре с цитозином и в этот момент вам должно быть понятно как именно кодируется информация порядок чередования этих оснований последовательность в которой эти основания идут друг за другом как раз и кодируют ту самую информацию которая определяет уникальную комбинацию признаков вашего организма тут конечно встает философский вопрос врожденного и приобретенного но под врожденном как раз и понимает в первую очередь генетику которая и предопределяет скажем цвет ваших волос похожесть ваши улыбки на улыбку ваших родителей вся эта информация генетически закодировано и как раз она и отвечает за большую часть и ваших отличительных признаков причем признаков различных не только в пределах одного вида но и между разными видами скажем генетический материал двух разных людей будут иметь гораздо больше общего чем например у человека с растением но у любых живых организмов есть генетическая информация это главный способ передачи характерных признаков по наследству вы спросите какое количество генетической информации закодирована в клетках организма человека мой ответ может как поразить вас так и разочаровать у каждого вида свое количество таких пар оснований она как правило зависит от сложности самого организма хоть и не всегда так вот геном человека содержит около 3 миллиардов пар оснований а полный набор человеческих хромосом которые есть почти во всех клетках тела человека включая половые клетки сперматозоиды и яйцеклетки включает 46 хромосом эта информация хранится в 46 хромосомах вернее в 23 пары хромосом некоторые хромосома длиннее в самые длинные хромосоме свыше 200 миллионов пар оснований но в среднем примерно по 100 миллионов пар кто-то из вас удивиться такому число вы скажете на даже я думал я устроен гораздо проще я и не знал что все настолько сложное 3 миллиарда это очень много пар оснований это большой объем информации а кто-то наоборот разочаруется и скажет такой объем информации поместиться на современные флешки или на жестком диске а я то думал что и я вообще очень сложно устроен в общем выводы можно сделать разные и рассуждать в разном направлении но так или иначе вот он приблизительный размер или объем данных в человеческом геноме мы еще поговорим с вами подробно хромосомах в последующих видео но давайте посмотрим на эту увеличенную картинку сколько у нас на ней поместилось пар оснований 1 2 3 4 5 и так на этой иллюстрации около 20 пар оснований а теперь представьте 200 миллионов таких пар если их свернуть таким образом то как раз и получится хромосома и вы тут снова скажите стойте то есть такое количество информации хранится в каждой клетки моего организма это все должно быть очень-очень маленьким и я вам отвечу да совершенно верно радиус молекула днк составляет примерно один нанометр это одна миллиардная метра представьте себе масштаб получается невероятно компактные носители информации а теперь давайте подумаем как такая структура молекулы подходит для репликации хранимые в ней информации как с ее помощью можно переносить и передавать информацию представьте что мы взяли вот эту лестницу и распилили и и ровно по центру ступеней разбили пара оснований пополам так вот имея всего лишь половину спирали можно легко восстановить ее и вторую половину каждая из этих основании обозначается 1 латинской буквы его названия представьте что вот это у нас сахара фосфатный остов одна из вот этих сторон молекулы и здесь у нас аденин здесь и тут еще три аденина и здесь ещё один дальше где то есть имена еще тимин и еще один тимин где-то здесь еще есть гуанин и гуанин и еще один гуанин и в оставшихся местах у нас будет цитозин именно так днк и копируется в организме спираль разбивается пополам и на каждой половинки молекулы восстанавливается и и вторая половина как это происходит восстановление основана на принципе комплементарности оснований то есть того как они попарно группируются в молекуле днк аденин в днк всегда соединяется с тимином так что если с этой стороны а демин нам надо здесь прикрепить к нему тимин везде где сверху буква а снизу будет буква т аналогично если вверху будет т значит внизу будет а там где сверху g гуанин снизу будет c цитозин и аналогично там где сверху цитозин снизу будет гуанин надеюсь вы поняли принцип репликации то есть копирование днк и как мы увидим дальше эту информацию можно передавать и транслировать то есть синтезировать на ее основе другие молекулы в первую очередь белки и закончить это видео я хочу более наглядным изображением структура днк которая чуть отличается от этого если вы хотите знать как выглядит эта двойная спираль вот она на этом рисунке хорошо виден остров из сахаров и фосфатов вот они сахара и фосфата чередуется вдоль остова а ступенями нашей лестницы выступает пары оснований вот одно основание а вот соответствующее ему порно и основания пары оснований идут вверх и вниз вдоль всей молекулы спасибо что подписывайтесь на наш канал мы будем рады услышать ваше мнение по поводу этого видео если у вас возникли вопросы касательно данного видеоролика то напишите их в комментариях и мы с удовольствием постараемся ответить на них