Генетический уровень живых систем

На первом этапе молекулярной биологии в конце 19 века многим казалось, что именно белки составляют фундаментальную основу жизни, и поэтому пытались свести свойства живых систем к свойствам и структуре белков. Опираясь на такие концепции, Фридрих Энгельс (1820—1885) выдвинул свое знаменитое когда-то определение жизни как способа существования белковых тел. Дальнейшие исследования показали, что белок не представляет ничего уникального в химическом отношении. В связи с этим дальнейшие исследования были направлены на изучение механизмов воспроизводства и наследственности, в надежде обнаружить в них то специфическое, что отличает живое от неживого.

Важнейшим вопросом, который встал перед молекулярной биологией середины 20 века – сущность способности живых систем к размножению и оставлению потомства. Грегор Мендель – австрийских биолог, в 1860-годы в своих экспериментах над гибридами растений открывший первые закономерности наследственности. Мендель первым выдвинул гипотезу о существовании некоего наследственного вещества. Было установлено, что наследственное вещество, названное хромосомами, содержится в ядрах клеток (греч. хромо – цвет, окраска, сома – тело – окрашенные тельца). У человека насчитывается 23 пары хромосом, причем 22 пары являются одинаковыми у мужчин и женщин, последняя же пара дает возможность определять пол. У женщин эта пара содержит одинаковые хромосомы, названные Х -хромосомами, а у мужчин разные, то есть X и Y.

Особенно остро вопрос о роли наследственности при определении границы между живым и неживым встал перед биологами в связи с природой вирусов, которые обладают способностью к самовоспроизводству, но не в состоянии осуществлять процессы, которыми также по определению должны обладать живые системы: обмениваться веществом с окружающей средой и реагировать на внешние раздражители.

История открытия вирусов

Дмитрий Иосифович Ивановский (1864 - 1920)

1892 г. - время крупных достижений в микробиологии. Д.И.Ивановский решил узнать, не вызывает ли болезнь растений табачную мозаику какая-нибудь бактерия. Он просмотрел под оптическим микроскопом множество больных листьев, но никаких признаков бактерий обнаружить не удалось. "А может быть, они такие маленькие, что их нельзя увидеть?" - подумал ученый. Если это так, то они должны пройти через фильтры, которые задерживают на своей поверхности обычные бактерии. Подобные фильтры в то время уже имелись. Мелко растертый лист больного табака Ивановский помещал в жидкость, которую затем фильтровал. Бактерии при этом задерживались фильтром, а прошедшая фильтрацию жидкость должна была быть стерильной и не способной заразить здоровое растение при попадании на него. Но она заражала! В этом суть открытия Ивановского. Здесь сказывается различие в размерах. Вирусы мельче бактерий приблизительно в 100 раз, поэтому они свободно проходили сквозь все фильтры и заражали здоровые растения, попадая на них вместе с отфильтрованной жидкостью. Бактерии к тому же отличаются способностью размножаться в искусственно созданных питательных средах, а открытые Ивановским вирусы этого не делали. "Значит, это нечто новое", - решил ученый. Вот таким образом Ивановский открыл новую форму существования жизни. Термин вирус (от латинского virus - яд) появился позже.

Вирусы – это паразиты клеток. Они не обладают собственным обменом веществ. Для размножения используют обмен веществ клетки-хозяина. Вирусы размножаются не делением, а путем превращения генетического материала живых клеток в свои копии.

Дата добавления: 2014-01-14