Важнейшие открытия в биологии в XX веке - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Важнейшие открытия в биологии в XX веке

онсенсы и сдвиги считывания часто встречаются в так называемых псевдогенах, которые были открыты в начале 80-х годов в результате изучения нуклеотидных последовательностей в геномах высших эукариот. Псевдогены очень похожи на обычные гены, но их проявление надежно "заперто" четко проявляющимися мутациями: сдвигами считывания и нонсенсами. Псевдогены представляют собой резерв эволюционного процесса. Их фрагменты используются при возникновении новых генов.

5. Клонирование
Подобно тому, как в конце XIX века открытия физики рентгеновских лучей и радиоактивности стимулировали развитие естествознания следующего века, так и достижения молекулярной биологии конца XX века определит, по-видимому, дальнейшие пути развития человечества. На чем основано это убеждение автора?

Клонирование - это не экзотика. Клон (от греч. klon - ветвь, побег, отпрыск), ряд следующих друг за другом поколений наследственно однородных организмом (или отдельных клеток в культурах), образующихся в результате бесполого или вегетативного размножения от одного общего предка. Примером клона могут быть все сорта плодовых растений - груш, яблонь и др., полученные в результате размножения черенками, отводками, прививками, а также целые растения, выращенные из одной клетки. Однако в результате происходящих в пределах клона мутаций генотипическая однородность его относительна. У вегетативно размножаемых культурных растений (например, картофеля) часто сорта представляют собой отдельные клоны. Таким образом, Вы все в процессе клонирования уже участвовали (при посадке картофеля). Кроме того, первый "клонировщик" - Господь Бог. Вспомните ребро Адама, и что из этого получилось? Теломера, теломераза, рак и старение // Биохимия. 1997. Т. 62. № 11. Теломераза. http://ixs.nm.ru/telomer.htm

Клонирование животных, искусственное получение генетически идентичных организмов с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro (в стекле, т. е в пробирке) и in vivo (на живом организме), подобно тому, как в природе появляются однояйцовые близнецы. Клонирование животных достигается в результате переноса ядра из дифференцированной клетки в неоплодотворенную яйцеклетку, у которой удалено собственное ядро, с последующей пересадкой реконструированной яйцеклетки в яйцевод приемной матери. Богданов А.А. Теломеры и теломераза / А.А. Богданов // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 12. С. 12-18.

В конечном виде проблема клонирования животных была решена группой Яна Вильмута (Wilmut) в 1997, когда родилась овца по имени Долли - первое животное, полученное из ядра взрослой соматической клетки. В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию различных млекопитающих с использованием ядер, взятых из взрослых соматических клеток животных (мышь, коза, свинья, корова).

Появление технологии клонирования животных вызвало не только большой научный интерес, но и привлекло внимание крупных компаний и финансового бизнеса во многих странах.

В целом технология клонирования животных еще находится в стадии развития. У большого числа полученных таким образом организмов наблюдаются различные патологии, приводящие к внутриутробной гибели или гибели сразу после рождения. Доля удачных опытов составляет 0,3-0,5%.

Клонирование - большая этическая проблема. В большом числе стран использование данной технологии применительно к человеку официально запрещено и преследуется по закону (США, Франция, Германия, Япония), причем во Франции, например, за эксперименты по клонированию человека предусмотрено тюремное заключение сроком до 20 лет.

Интеллект человека клонировать нельзя. Опять возникает проблема тела и "души живой".

Клонирование должно способствовать изучению проблем развития и старения организмов, лечения рака. В медицине представляется перспективной клеточная терапия на базе использования клонированных клеток. Такие клетки должны компенсировать недостаток и дефект собственных клеток организма и, главное, не будут отторгаться при трансплантации. Технология клонирования животных позволит, по-видимому, осуществлять и широкомасштабную ксенотрансплантацию органов, т.е. замену отдельных органов человека на соответствующие клонированные органы. Дымшиц Г.М. Теломераза не лекарство от старости, а фермент, решающий «проблему концевой репликации ДНК». http://www.bionet.nsc.ru/ICIG/CHM/lection/dimshits/dimshits.htm

Заключение
Один из старинных девизов гласит: “знание есть сила” Наука делает человека могущественным перед силами природы. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное (и подчас совершенно неожиданное) воздействие на судьбы человеческой истории. Такими открытиями были, например, открытия в ХVII в. законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации; открытие в ХIХ в. электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники; создание в ХХ в, теории атомного ядра, а вслед за ним - открытие средств высвобождения ядерной энергии; раскрытие в середине ХХ в. молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и открывшиеся вслед возможности генной инженерии по управлению наследственностью; и др. Большая часть современной материальной цивилизации была бы невозможна без участия в ее создании научных теорий, научно-конструкторских разработок, предсказанных наукой технологий и др.

Биология в XX в. переходит от стадии описательной науки к теоретической и экспериментальной. Как развитие экспериментов и гипотез о наследственности Г. Менделя (1822-1884), в первой трети XX в. возникает мощное течение, получившее название генетика, судьба которой оказалась довольно драматичной в СССР. Трагична была и судьба ее лидера, Н.И. Вавилова (1887-1943), - автора теории гомологических рядов. После серии великих открытий второй половины XX в. носителей и кодов наследственности РНК и ДНК, биология вышла на молекулярный уровень изучения своих объектов и явлений, она приобрела черты физико-химической биологии. В последней трети XX в. усиливается развитие концепции эволюционной биологии, что, в принципе, делает реальной возможность осуществления глобального эволюционного синтеза.

Список литературы
1. Богданов А.А. Теломеры и теломераза / А.А. Богданов // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 12. С.12-18.

2. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. - М.: МГУК, 2000.

3. Дубнищева Т.Я. "Концепции современного естествознания". - Новосибирск.: ЮКЕА, 1999.

4. Дымшиц Г.М. Теломераза не лекарство от старости, а фермент, решающий "проблему концевой репликации ДНК". http://www.bionet. nsc.ru/ICIG/CHM/lection/dimshits/dimshits. htm

5. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. - М., 2001.

6. Потеев М.И. Концепции современного естествознания. - СПб.: Питер, 1999.

7. Теломера, теломераза, рак и старение // Биохимия. 1997. Т.62. № 11.

Теломераза. http://ixs. nm.ru/telomer. htm

8. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. - М., 2000.

Приложение
Дата
Описание открытия
Автор
1900
Описана система групп крови человека АВО. Начало переливания крови
К. Ландштейнер
1900
Вторичное открытие законов наследственности
К. Корренс, Э. Чермак, Г. де Фриз
1900-1901
Сформулировано представление об условно-рефлекторной деятельности коры головного мозга
И.П. Павлов
1901-1903
Создание мутационной теории
Г. де Фриз
1902
Показана справедливость законов генетики для человека
Гэррод
1902-1907
Высказано предположение о том, что наследственные задатки (гены) расположены в хромосомах
У. Сеттон, Т. Бовери независимо друг от друга
1902
Сформулирована идея о способности отдельной соматической клетки растения давать начало целому организму
Г. Хаберландт
1903
Установлена космическая роль растений
К.А. Тимирязев
1906
Начато использование дрозофилы в качестве модели в генетических экспериментах
1906
Первая пересадка трупной роговицы
1908
Сформулирован закон распределения аллельных генов в популяциях
Г. Харди, В. Вайнберг
1910
Доказано единство процессов брожения и дыхания
С.П. Костычев
1910
Сформулирована теория макроэволюции
А.Н. Северцов
1911
Сформулирована хромосомная теория наследственности
Т. Морган
1915
Описаны бактериофаги
Ф. Туорт
1920
Открыта нейросекреция
О. Леви
1920
Сформулирован закон гомологических рядов наследственной изменчивости
Н.И. Вавилов
1921
Открыто влияние одной части зародыша на другую и выяснена роль этого явления в детерминации частей развивающегося эмбриона
Г. Шпеман
1923
Охаратеризован фотосинтез как окислительно-восстановительная реакция
Т. Тунберг
1924
Опубликована естественнонаучная теория происхождения жизни на Земле
А.И. Опарин
1926
Заложены основы синтетической теории эволюции
С.С. Четвериков
1926
Экспериментально получены мутации при помощи рентгеновских лучей
Г. Дж. Меллер
1926
Опубликован труд "Биосфера"
В.И. Вернадский
1928
Открыты фитонциды
Б.П. Токин
1929
Выделен природный пенециллин
А. Флеминг
1931
Сконструирован электронный микроскоп
Е. Руске, М. Кноль
1933
Выделены и охарактеризованы ауксины растений
Ф. Кегель
1937
Описан цикл превращений органических кислот
Г.А. Кребс
1939
Сформулирована теория природной очаговости трансмиссивных (передающихся членистоногими) болезней, в частности энцефалита
Е.Н. Павловский
1940
Получен химически чистый антибиотик пенициллин
Г. Флори, Э. Чейн
1940
Разработана теория биогеоценозов
В.Н. Сукачев
1940
Обнаружен антиген резус-фактор в крови у макаки-резус
К. Ландштейнер
1941
Экспериментально доказано, что синтез факторов роста контролируется генами
Д. Бидл, Э. Татум
1941
Экспериментально доказано, что источником кислорода при фотосинтезе является вода
А.П. Виноградов, М.В. Тайц, Э. Рубен
1943
Доказано существование спонтанных мутаций
С. Лурия, М. Дельбрюк
1944
Доказано, что изолированная ДНК встраивается в геном бактерии, изменяя ее фенотип
О. Эвери, М. МакКарти, С. Маклеод
1944
Сформулировано учение о девастации (истреблении) гельминтов
К.И. Скрябин
1945
Открыта ЭПС
К. Портер
1945
Доказана иммунологическая природа отторжения тканей и органов при трансплантации
П. Медавар
1946
Открыта система рекомбинаций у бактерий
Д. Ледерберг, Э. Татум
1948
Обосновано единство принципов управления в кибернетических системах и живых организмах
Н. Винер
1952
Окончательно доказана генетическая роль ДНК
А. Херши, М. Чейз
1952
Открытфы мигрирующие генетические элементы растительных клеток
В. Мак-Клинток
1953
Сформулированы представления и создана модель структуры ДНК
Д. Уотсон, Ф. Крик
1954
Сформулирована идея о триплетности генетического кода
Г.А. Гамов
1955
Открыты рибосомы
Дж. Палладе
1956
Установлено, что диплоидный набор хромосом человека содержит 46 хромосом
Тио и Леван
1957
Запущен второй искусственный спутник Земли с собакой Лайкой на борту
1959
Установлено, что причиной синдрома Дауна является трисомия по 21-й паре хромосом
Лежен
1960
Синтезирован хлорофилл
Р. Вудворд
1960
Установлена возможность гибридизации соматических клеток
Г. Барский
1961-1964
Установлены основные свойства генетического кода
С. Бреннер, Ф. Крик, Л. Барнет, Р. Уотсон-Тобин
1961
Начато клонирование животных
Л. Гердон
1962
Сформулированы представления о регуляции активности генов специальными генами-операторами
Ф. Жакоб, Ж. Моно
1964
Подтверждение линейного соответствия генов и белков бактерий
Ч. Яновский
1964
Открыты транспозируемые генетические элементы микроорганизмов
Э. Кондо, С. Митсухаши
1967
Расшифрована последовательность нуклеотидов тРНК
А.А. Баев
1967
Первая пересадка сердца и печени
1968
Осуществлен химический синтез гена
Х. Корана
1970
Осуществлено искусственное слияние протопластов клеток
Пауэр
1970
Открыта обратная транскрипция
Х. Темин, Д. Балтиморе
1972
Получена первая рекомбинантная ДНК
П. Берг
1974
Пересадка гена лягушки в бактериальную клетку. Начало генной инженерии
С. Коэн, Г. Бойер
1975
Получены гибридомы - соматические гибридные клетки, способные к синтезу антител желаемой специфичности
Ц. Мильштейн, Г. Кехлер
1976
Создана первая биотехнологическая компания Genetech; начало пересадки генов человека в клетки микроорганизмов для промышленного получения инсулина, интерферона и др. белков
1980
Создана превая трансгенная мышь путем пересадки гена человека в оплодотворенную яйцеклетку мыши
М. Кляйн
1982
Показана возможность изменения фенотипа млекопитающих с помощью рекомбинантных молекул ДНК
Р. Полмитер, Р. Бринстер
1983
Открыта полимеразная цепная реакция (техника многократного клонирования коротких цепей ДНК) - стало возможным синхронно изучать работу многих генов
1985
Техника "генетической дактилоскопии" ДНК стала использоваться в мировой криминалистике
1985
Первые пересадки фетальной нервной ткани для лечения болезни Паркинсона
1988
Выдан первый патент на генетически модифицированное животное
1990
Начало работ по международному проекту Геном Человека
1992
Клонировано первое млекопитающее - овца по кличке Долли; затем последовали удачные эксперименты по клонированию мышей и других млекопитающих
И. Уилмут
1997-1998
Изолирование эмбриональных стволовых клеток человека в виде бессмертных линий
1998
Создание методов одновременной регистрации активности 1000-2000 генов в геноме человека и млекопитающих
1999-2000
Полная расшифровка генома 10 бактерий, дрожжей. Идентификация и установление расположения половины генов в хромосомах человека

Страницы: 1, 2, 3