Как был открыта молекула с закодированной информацией о жизни

Автор Ольга Солонарь
Опубликовано в Deutsche Welle (DW)

Иоганн Фридрих Мишер открыл ДНК в 1869 году, когда работал в холодной лаборатории средневекового замка в Тюбингене. О значении его открытия мир узнал поколения спустя.

В 1869 году в лаборатории Иоганна Фридриха Мишера (Friedrich Miescher), расположенной в бывшем замке герцогов Вюртембергских в Тюбингене, было темно и холодно. Это малоприятное обстоятельство позволило молодому ученому сделать одно из важнейших научных открытий нового времени – выделить молекулу ДНК, как ее называют сегодня.

Little Mix – DNA

ДНК, то есть дезоксирибонуклеиновая кислота, находится в клетках всех живых организмов и отвечает за хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы. ДНК часто называют носителем информации о жизни, поскольку в ней хранится генетический код, являющийся основой наследственности. То, что именно ДНК является носителем генетической информации, было доказано значительно позже, в середине 20-го века. Но открыта ДНК была именно тогда, в 1869 году, в стенах старинного немецкого замка.

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы (фосфодиэфирные связи). В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».

В стенах средневекового замка

Была бы температура воздуха на рабочем месте Фридриха Мишера всего на пару градусов выше, чувствительная молекула распалась бы, и одна из самых крупных научных революций произошла бы не в это время и не в этом месте. Поэтому можно назвать счастливым стечением обстоятельств тот факт, что Фридрих Мишер проводил свои исследования в бывшей кухне замка Хоэнтюбинген, в которой было холодно как в холодильнике.

Лаборатория в замке Тюбингена. Фото 1879 года

Сейчас в замке расположен музей Тюбингского университета, а недавно была открыта для посетителей и бывшая лаборатория, в которой работал ученый. Этот раздел музея носит название “Лаборатория в замке Тюбингена. Колыбель биохимии” (Schlosslabor Tübingen. Wiege der Biochemie).

Современная выставка в бывшей лаборатории

Среди экспонатов здесь можно увидеть, например, пробирку, подписанную собственноручно ученым, в которую он в 1871 году всыпал препарат ДНК. Надпись на пробирке с розоватым порошком гласит: “Нуклеин из спермы лосося”. Именно так -“нуклеин” – назвал Фридрих Мишер открытое им вещество, воспользовавшись латинским словом Nuсleus, что означает “ядро”. Позднее, когда Мишер определил, что это вещество обладает кислотными свойствами, оно получило название нуклеиновая кислота.

Из медиков – в биохимики

Иоганн Фридрих Мишер

Иоганн Фридрих Мишер родился в Базеле, в Швейцарии. Он был отпрыском известной семьи, в которой были ученые и врачи. Пойдя по стопам отца и дяди, Фридрих Мишер изучал медицину.

В 1867 году, в возрасте 23-х лет, он закончил университет в Базеле. Но практикующим врачом он не стал, а обратился к научным исследованиям. Особенно его интересовали процессы, происходящие в клетках живых существ. И лаборатория в замке Тюбингена представлялась ему самым подходящим местом для исследований на эту тему.

Эта основанная в 1818 году лаборатория была одной из первых биохимических лабораторий в мире. Важную роль в ее истории сыграл химик Феликс Хоппе-Зейлер (Felix Hoppe-Seyler), который считается основателем биохимии и молекулярной биологии. Он изучал биохимию крови, в частности, гемоглобин, и дал этому белку, который окрашивает кровь в красный цвет, его название. Под началом Хоппе-Зейлера работало примерно сорок молодых ученых, среди которых был и Фридрих Мишер.

Всего лишь осадок на дне пробирки

Мишер исследовал белые кровяные тельца, лейкоциты. Он договорился с врачами в городской больнице о том, чтобы они позволили ему забирать оставшиеся после операций, пропитанные кровью и гноем бинты. Ученый хотел исследовать протеины лейкоцитов, содержащихся в гное, и их функции, но ему никак не удавалось выделить отдельные протеины. Зато в процессе своих опытов он заметил белый осадок, который оставался на дне пробирок. Состав этого вещества не был похож ни на одно известное к тому времени химическое соединение. После нескольких недель кропотливой работы в ледяном холоде лаборатории Мишер пришел к выводу, что открыл новую субстанцию.

Оригинальная пробирка с надписью “нуклеин”.

О значении нового вещества научный мир долгое время не догадывался. Коллеги Фридриха Мишера считали, что одна единственная субстанция не может отвечать за передачу наследственной информации у различных живых существ. Лишь в 1944 году американский медик Освальд Эвери доказал, что ДНК представляет собой носитель генетической информации.

Для будущих поколений

При помощи ДНК можно точно определить личность человека, поскольку рисунок дезоксирибонуклеиновой кислоты, представляющей собой двойную спираль, уникален. Метод генетической дактилоскопии, который еще называется ДНК-дактилоскопия, используется во всем мире в криминалистике при проведении судебно-медицинских экспертиз для расследования различных преступлений, а также, например, для установления родства. ДНК используется для исследования генетических причин заболеваний, что имеет значение и для профилактики болезней. Все это было бы невозможно, если бы Фридрих Мишер не мерз в 1869 году в своей лаборатории.

Repairs DNA & Brings Positive Transformation

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *