Взламывая биологию

Генетическая рекомбинация – это сложный процесс, контролируемый ферментами. Они «обрезают» участки ДНК, составляющие гомологичные хромосомы. В первой фазе мейоза гомологичные хромосомы удваиваются, выстраиваются в нужной последовательности, цепи ДНК соседних хромосом перекрещиваются и обмениваются генетическим материалом. Далее хромосомные пары расходятся и делятся на четыре дочерние клетки (гаметы), некоторые из которых могут иметь новую комбинацию генов, отличную от генов родителей. Рекомбинация важна, так как создает генетическое разнообразие. А разнообразие позволяет популяциям адаптироваться к меняющейся среде. В течение многих лет научное сообщество игнорировало работу Мак-Клинток и Крейтон. Интерес к ней возродился с развитием электронной микроскопии в конце 1930-х гг. Ученые увидели генетическую рекомбинацию в деталях, а в 1953 г. британский биолог Фрэнсис Крик и американский биолог Джеймс Уотсон открыли структуру ДНК. В 1983 г. Барбара Мак-Клинток была удостоена Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Рекомбинация на генетическом уровне происходит во время мейоза, когда гомологичные хромосомы обмениваются участками ДНК (скрещиваются) и позже делятся, образуя гаметы с разным набором генов.

Витамины

Витамины – это вещества, необходимые для поддержания здоровья. Организм человека не может производить большинство из них, а потому нуждается в правильном питании.

Все мы знаем о пользе витамина C, который присутствует во фруктах и овощах. Его обнаружил в 1931 г. венгерский физиолог Альберт Сент-Дьёрдьи (1893–1986). Открытие было важно, поскольку помогло осознать роль лимоннокислого цикла, или цикла Кребса, в метаболизме клетки. Для поддержания хорошего здоровья важны все витамины, а 13 из них жизненно необходимы. Витамины A, D, E, и К жирорастворимы, их запас может храниться в теле. Они содержатся в пище, богатой жирами, например в молочных продуктах и жирной рыбе. Витамин A важен для зрения: в его отсутствие может развиваться куриная слепота, или никталопия, то есть ослабление зрения при тусклом свете. Витамин D необходим для здоровья костей и зубов. Самый важный источник витамина D – это солнце: витамин синтезируется в коже под действием ультрафиолетовых лучей. Нехватка витамина D приводит к рахиту – нарушению развития костей. Витамин Е необходим кровяным клеткам. Витамин К чрезвычайно важен для процесса свертывания крови; его производят некоторые кишечные бактерии, а также он присутствует, например в шпинате, капусте, киви и сое. Витамин С и группа из 12 витаминов группы В растворимы в воде. Организм не может запасать их, поэтому людям нужно потреблять их ежедневно. Витамины группы В требуются в том числе для клеточного дыхания и метаболизма, а также для поддержания всех главных систем организма. Они присутствуют в крупах, молочных продуктах, печени, зеленых овощах.

Витамины часто используются в качестве ферментов или сырья для синтеза других химических веществ, участвующих в метаболизме.

МОРЯКИ И ЛАЙМЫ

Отсутствие витамина С приводит к цинге, или скорбуту, симптомами которой являются выпадение зубов и кровоизличния на коже. Болезнь была серьезной проблемой в длительных морских плаваниях. В 1747 г. шотландский хирург Джеймс Линд рассудил, что в рационе моряков чего-то не хватает. Он стал давать морякам, больным цингой, лаймы, и симптомы быстро исчезали. Лайм и другие цитрусовые (а также облепиха, черная смородина и шиповник) – прекрасный источник витамина C.

Британских моряков прозвали «лаймис», так как на борту их кораблей всегда был цитрусовый сок.

РНК

Рибонуклеиновая кислота (РНК) – это химическое вещество, очень похожее на ДНК. Оно необходимо для передачи генетической информации от ДНК в ядре клетки ко всей клетке в целом.