ЦЕЙ ДЕНЬ В ІСТОРІЇ. Міжнародний День ДНК встановлено на честь виходу 25 квітня 1953 року журналу “Nature”, в якому була опублікована невелика стаття вчених з Кембриджу: англійця Френсіса Кріка та американця Джеймса Уотсона під назвою “Молекулярна структура нуклеїнових кислот”. Стаття була присвячена відкриттю ними подвійної спіралі дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) у складі гена. 25 квітня 2013 року відзначається 60-річчя з дня виходу в світ публікації про структуру ДНК.
“Розшифровка структури ДНК стала одним з поворотних моментів в історії медицини. За видатний внесок у це відкриття Френсісу Кріку, Джеймсу Уотсону і Морісу Вілкінсу у 1962 році була присуджена Нобелівська премія з фізіології та медицини,” – розповідає доцент Ігор Геруш, проректор з науково-педагогічної роботи, завідувач кафедри біоорганічної і біологічної хімії та клінічної біохімії.
Відкриття двохспіральної структури ДНК
Як зазначає Ігор Васильович, до п’ятидесятих років було відомо, що ДНК складається з тисяч з’єднаних між собою в послідовність нуклеотидів чотирьох різних видів. Також вчені знали, що саме ДНК відповідає за зберігання та передачу у спадок генетичної інформації. Невідомими залишалися просторова структура цієї молекули і механізми, за якими ДНК передається по спадковості від клітини до клітини і від організму до організму. Уотсон і Крік співпрацювали з провідними фахівцями з рентгеноструктурного аналізу. Відкриття двохспіральної структури сталося після того, як Моріс Уілкінс таємно показав Уотсону і Кріку рентгенівський знімок молекули ДНК, зроблений його співробітницею Розалінд Франклін. Саме її знімки зіграли вирішальну роль у відкритті Уотсона і Кріка, хоча вона сама не підтримувала гіпотезу про спіральну будову ДНК. До премії, яку отримали Уілкінс, Уотсон і Крік, Розалінд не дожила, оскільки померла від раку в 1958 році. Уотсон і Крік використовуючи Правила Чаргаффа та рентгенограми Розалінди Франклін та Моріса Уїлкинса побудували двохспіральну модель ДНК.
25 квітня в Міжнародний День ДНК у ВНЗ багатьох країн світу проводяться семінари і читаються тематичні лекції для студентів, аспірантів, лікарів, викладачів, присвячені новітнім досягненням сучасні медичної генетики. Цей День – унікальна можливість для генетиків та лікарів різних спеціальностей, пов’язаних з наданням допомоги хворим зі спадковою патологією, обговорити свої дослідження.
Очевидно, що відкриття просторової структури ДНК зробило революцію у світі науки і спричинило за собою цілий ряд нових відкриттів, без яких не можна уявити не тільки сучасну науку, а й сучасне життя в цілому. У шістдесятих роках минулого століття припущення Уотсона і Кріка про механізм реплікації (подвоєння) ДНК повністю підтвердилося, було показано, що в цьому процесі бере участь фермент ДНК-полімераза. Приблизно в той же час було здійснено й відкриття генетичного коду. ДНК містить у собі інформацію про будову білка, який складається з 20 різних амінокислот, тоді як ДНК складається з чотирьохбуквеного алфавіту нуклеотидів. Виявилося, що поєднання з трьох нуклеотидів ДНК чітко відповідає одній з 20 амінокислот. У сімдесятих роках з’явилися ще два важливих методи, засновані на відкритті Уотсона та Кріка – секвенування та отримання рекомбінатних ДНК. Секвенування дозволяє встановити послідовність нуклеотидів в ДНК. Саме на цьому методі базується програма розшифровки геному людини. Створення рекомбінантних ДНК (молекулярне клонування) широко використовується для синтезу корисних для людини білкових продуктів химерними мікроорганізмами, завдяки трансплантації в їх генотип гена іншого організму.
Полімеразна ланцюгова реакція
Наступним важливим кроком науки стало відкриття у вісімдесятих роках полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Ця технологія використовується для швидкого “копіювання” певного фрагмента ДНК і знайшла застосування у медицині. За допомогою ПЛР проводять швидку і точну діагностику спадкових та інфекційних захворювань, носійства в організмі вірусів і бактерій (туберкульоз, гепатити, ВІЛ), судово-медичну експертизу та ідентифікацію особистості.
Скульптура спіралі ДНК
Алюмінієва скульптура спіралі ДНК розташована у дворі Клер Коледжу Кембриджського університету була створена Чарльз Дженксом в 2005 році і подарована лауреатом Нобелівської премії Джеймсом Уотсоном в пам’ять про спільне відкриття структури ДНК з Френсісом Кріком в 1953 р. (у той час Уотсон працював у Клер Коледжі). Скульптура включає гравюри на нуклеїнові які пояснюють значення структури ДНК, посвяту Розалінд Франклін і Морісу Уїлкінсу, кожен з яких відіграв ключову роль у визначенні структури ДНК, і, звичайно, в пам’ять роботи Джеймса Уотсона і Френсіса Кріка щодо з’ясування структури.
