|
Оглавление
Предисловие
В последние два десятилетия в генетике наблюдался быстрый прогресс в изучении копирования генетической информации и ее молекулярных основ у вирусов, прокариот и эукариот. В области молекулярной генетики выявлены материальные носители генетической информации, изучены закономерности кодирования, принципы управления работой генов, проведен анализ механизмов фундаментальных генетических процессов. Еще в 1950-е гг. была доказана роль ДНК как материального носителя наследственности и стало понятно значение магистрального пути реализации генетической информации в клетке и основного постулата молекулярной генетики ДНК –> РНК –> белок. Была установлена роль рибонуклеиновой кислоты (РНК) как прямого продукта гена. В настоящее время концепция генетической информации и ее материальных носителей является краеугольным камнем генетики и биологии в целом. К началу XXI века установлено далеко не полное знание о том, как именно, по каким общим правилам генетическая информация записана в генах, регуляторных сайтах и функциональных центрах макромолекул, в структурных элементах геномов и как она реализуется в молекулярные функции и свойства. Наши сведения об этой сложной системе пока еще не окончательны. Френсис Крик, внесший решающий вклад в изучение генетического кода, писал: "... Это ключ к молекулярной биологии, так как он показывает, как два великих языка полимеров – язык полинуклеотидов ДНК и язык полипептидов белков – связаны между собой" (1966). Генетический код универсален и его основная часть одинакова для всех форм жизни на Земле. Этот вывод явился результатом массового секвенирования (определения первичной структуры биополимеров – нуклеиновых кислот и белков) генов и белков. Алфавиты 4 нуклеотидов и 20 аминокислот считаются предзаданными. Набор аминокислот должен удовлетворять принципу достаточного разнообразия свойств для формирования глобулярных белков. В то же время встает вопрос: насколько случаен выбор 20 канонических аминокислот из более чем 200 известных? Логическим развитием методов молекулярной генетики явилось возникновение генетической инженерии, биотехнологии и геномики. Генетическая инженерия как технология получения рекомбинантных ДНК включает в себя методы: рестрикции, гибридизации, клонирования, определения нуклеотидных последовательностей (секвенирование) и химико-ферментативный синтез полинуклеотидов. Биотехнология – это многопрофильная комплексная область научно-технического прогресса, включающая микробиологический синтез, генетическую и клеточную инженерию, инженерную энзимологию. Биотехнология возникла на стык микробиологии, биохимии, биофизики, молекулярной генетики, цитологии и иммунологии. Ее уровень развития определяет во многом научно-технический потенциал страны, а прогресс ее в животноводстве в предстоящее десятилетие будет определяться развитием генной, клеточной и эмбриогенетической инженерии. Одной из главных точек роста современной молекулярной генетики стала геномика (Ратнер, 2001). Огромным событием в генетике было секвенирование малого фага цЧ174 ("фи-десять-174") с кольцевой одноцепочечной ДНК размером 5386 п. н. Ф. Сэнджером с соавт. (1977), удостоенное Нобелевской премии 1980 г. Это достижение знаменовало собой начало новой эры в молекулярной генетике – эры геномики. В конце 80-х гг. были начаты первые международные программы секвенирования полных клеточных геномов бактерий, грибов, растений, насекомых, млекопитающих и человека. В настоящее время это направление получило развитие в биоинформатике – науке о технических средствах исследования и моделирования макромолекул и их систем. Ее основными разделами являются компьютерная геномика и метаболономика (протеомика). Последняя исследует принципиальную сторону организации метаболизма клетки и его управления со стороны генома. При подготовке монографии использованы материалы ряда авторов, которым выражаю благодарность: Ю. П. Алтухова, В. С. Баранова, С. А. Боринской, С. В. Бокуть, Н. Н. Воронцова, В. И. Глазко, С. Е. Дромашко, Г. А. Заварзина, А. В. Зеленина, В. И. Иванова, Л. А. Калашниковой, М. А. Каменской, Л. Л. Киселева, А. С. Коничева, Л. И. Корочкина, Н. Н. Мушкамбарова, В. И. Назарова, И. Я. Павлинова, В. А. Ратнера, Е. Д. Свердлова, В. З. Тарантула, А. В. Яблокова, Н. К. Янковского, А. И. Зинченко, Е. В. Щеглова, С. Н. Щелкунова. Я благодарю также проф. В. Б. Яковлева и лаборанта каф. генетики и разведения с/х животных Е. В. Мелюшину за помощь при оформлении работы. Выражаю искреннюю признательность профессору А. И. Шаталкину (Зоологический музей МГУ им. М. В. Ломоносова) за прочтение рукописи и важные замечания по улучшению материала. Об авторе
Закончил биологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова и специализировался по экспериментальной зоологии. Русский естествоиспытатель, профессор кафедры генетики и разведения животных Российского государственного аграрного заочного университета, почетный работник высшего образования Российской Федерации, действительный член Международной академии экологии и природопользования, Московского общества испытателей природы (МОИП), член-учредитель Всероссийского общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова (ВОГИС). После окончания МГУ работал стажером в Институте общей генетики им. Н. И. Вавилова, научным сотрудником ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ, НИИ лаборатории экспериментально-биологических моделей АМН СССР. Участник международных генетического, эмбриологического и ботанического конгрессов. Последние двадцать лет занимается преподавательской и исследовательской работой в вузе. Область научных интересов – биология развития, цитогенетика, популяционная генетика. Разработал генетико-экологическую типологию популяций. Автор более 100 научных трудов, в том числе учебных пособий для студентов. Им переведены с английского языка фундаментальные монографии по генетике зарубежных авторов. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||