As a graduate student at Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), the very place Hershey and Chase performed the blender experiment, I’ve come to know that scientists are a scrappy, resourceful bunch. Херши и Чейз знали, что фаги прикрепляются к поверхности бактериальной клетки-хозяина и вводят в неё некое вещество (ДНК или белок). Martha Cowles Chase was born on November 30, 1927 in Cleveland, Ohio.
Big Chemical Encyclopedia
Учёный, после успешного завершения университетского образования, был принят на работу своим бывшим научным руководителем Феликсом Гоппе-Зейлером в качестве научного сотрудника в Страсбургский университет. В этот период Гоппе-Зейлер проявлял большой интерес к веществу, которое впервые было выделено в 1869 году его бывшим студентом из Швейцарии Фридрихом Мишером. Альбрехт Коссель. Это соединение не походило на органические вещества, которые уже были известны к этому времени. Поэтому выделенный Мишером нуклеин и был проанализирован Косселем. В ходе исследования он установил, что нуклеин состоит из двух компонентов, белкового и небелкового. Второй компонент проявлял свойства кислоты хоть и слабой и получил название нуклеиновая кислота. В дальнейшем Коссель со своими учениками открыл азотистые основания. Так, в 1881 году вещество приобрело новое название «ДезоксирибоНуклеиновая кислота», которое используется по сей день. Эта работа была хорошо вознаграждена в 1910 году, когда Коссель получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Физика и биология В первой половине двадцатого века господство в науке принадлежало физике.
Относительность и квантовая механика дали неслыханный новый импульс поиску универсальных физических законов. К началу 1930-х годов физики были убеждены в своём всемогуществе. Они обратили своё внимание к тому, что раньше даже не могли себе представить, — к самой жизни. В то время молодой немецкий физик-теоретик Макс Дельбрюк искал область науки, в которой он мог бы сделать карьеру. Учёный попробовал в квантовую химию. Позже он занимался исследованиями в области ядерной физики. Но ни одна из наук не пришлась Дельбрюку по душе. Макс Дельбрюк Но однажды, в августе 1932 года, занимаясь исследованиями в Институте Бора в Копенгагене, Дельбрюк посетил лекцию, прочитанную Бором на Международном конгрессе по светотерапии. Лекция носила название «Свет и жизнь». В этой лекции известный учёный высказал свои мысли по вопросу жизни в свете последних достижений квантовой механики.
Учитывая, что в то время Дельбрюк был новичком в биологии, он был вдохновлён лекцией и решил посвятить себя этой науке. По возвращении Дельбрюк начал налаживать контакты с биологами. В то время ему особенно нравилось находиться в обществе русских учёных, собственно он и познакомился с известным русским генетиком Николаем Владимировичем Ресовским, который работал в Берлине. Дельбрюк стал приглашать его домой на встречи своих друзей-физиков. На этих собраниях генетик часами обучал их своей науке. Тимофеев-Ресовский рассказывал о плодовой мушке дрозофиле, о мутациях в генах, которые можно вызвать воздействием рентгеновских лучей. Как раз последним вопросом генетик занимался вместе с физиком-экспериментатором Карлом Циммером. Он считал, что именно в генетике много того, что связывает её с квантовой механикой. Квантовая механика принесла в физику дискретность, скачкообразность. Но главной особенностью квантовой механики было серьёзное отношение к случайности.
В то же самое время биологи обнаружили дискретную неделимую частицу ген , которая может случайным образом переходить из базового состояния известного в генетике как «дикий тип» в «мутантное» состояние. Что же такое ген и как он устроен? Это был один из главных вопросов, о котором спорили на вечерах у Дельбрюка. По словам самого Тимофеева-Ресовского, генетиков эта проблема не особо интересовала на тот момент. Для них гены — такая же фундаментальная частица наследственности, как электроны для физиков. Николай Владимирович говорил: «Вот, я вас спрошу, из чего состоит электрон? Вопрос о том, что такое ген, выходит за рамки генетики, и его бессмысленно адресовать генетикам. Вы, физики, должны искать ответ на него». Дельбрюк, в свою очередь, спросил: «Неужели нет гипотезы о структуре гена? Тимофеев-Ресовский на мгновение задумался, потом воскликнул: «Ну, как же!
Мой учитель, Николай Константинович Кольцов, считает, что ген — это полимерная молекула, скорее всего, молекула белка. Он парировал Николаю Владимировичу: «Ну и что это объясняет? От того, что мы назовём ген белком, мы поймём, как гены удваиваются? Ведь главная-то загадка в этом! Ты же сам рассказывал нам, как в роду Габсбургов из поколения в поколение переходила характерная форма губы? Что делает возможным столь точное копирование генов в течение веков? Каков механизм? Разве химия даёт нам такие примеры? Во всяком случае, я никогда ничего подобного не слышал. Нет, тут нужна совершенно иная идея.
Тут действительно таится загадка. Великая загадка. Возможно, новый закон природы. Сейчас главный вопрос — как к этому подступиться экспериментально». Таким образом, генетик Тимофеев-Ресовский и физик по имени Карл Циммер стали участниками сообщества Дельбрюка. Собственно благодаря стараниям Тимофеева-Ресовского — Макс Дельбрюк начал неплохо разбираться в генетике. Его больше не смущала терминология в генетике, которая отпугивала многих физиков. Результатом работы такого сообщества стала статья, которая получила название «Документ трёх человек», и она оказала большое влияние как на карьеру Дельбрюка, так и на размышления о природе гена Тимофеев-Ресовский и др. Вывод, основанный на стабильности гена, измеренной по частоте мутаций при разных дозах ионизирующего излучения по сравнению с разными температурами, заключался в том, что ген, вероятно, представляет собой молекулу. Дельбрюк выразил это следующим образом: Несколькими годами раньше Г.
Мюллер обнаружил, что ионизирующие излучения вызывают мутации, и работа берлинской группы очень ясно показала, что эти мутации вызываются либо отдельными парами ионов, либо их небольшими кластерами. Обсуждение этих открытий в нашей небольшой группе укрепило представление о том, что гены обладают своего рода стабильностью, аналогичной стабильности химических молекул. Оглядываясь назад, на наши нынешние знания, можно было бы счесть это тривиальным утверждением: чем ещё могут быть гены, как не молекулами? Однако в середине тридцатых годов это не было тривиальным утверждением. Гены в то время были алгебраическими единицами комбинаторной науки генетики, и было совсем неясно, что эти единицы были молекулами, поддающимися анализу с точки зрения структурной химии. Они могли оказаться субмикроскопическими стационарными системами, Кэрнс и др. Работа этой троицы оказала значительное влияние на дальнейшее развитие науки. Нужно отметить, что на тот момент работа Т. Моргана и его группы «Теория гена», давала подробное объяснение способов наследования этих единиц, но не давала намёка на то, что они из себя представляли и как работали. Генетики тогда не видели связи своей науки с физикой и химией.
Область биохимической генетики, прямой предшественницы молекулярной биологии, также находилась в очень зачаточном состоянии. Но эта статья, напечатанная хоть и в малоизвестном журнале, стала очень популярной. Особенно важен тот факт, что статью заметил всемирно известный физик Эрвин Шрёдингер.
In 1959 she began her doctoral studies at the University of Southern California in the laboratory of Giuseppe Bertani. Bertani moved to Sweden and Chase completed her dissertation with Margaret Lieb in 1964. While in California in the late 1950s, Chase met and married colleague Richard Epstein and changed her name to Martha C.
У вируса нет собственного способа сделать больше копий, поэтому для этого ему нужен хост. Как только они прикрепляются к клетке-хозяину, их ДНК перемещается в клетку-хозяин. В этом случае хозяевами бактериофагов являются бактерии. Бактериофаги изменяют способ работы зараженных бактерий, так что бактериальные клетки начать копировать вирусную ДНК.
Херши и Чейз провели эксперимент, чтобы выяснить, был ли генетический материал, входящий в состав бактерий, белком или ДНК. Эксперимент В 1952 году был проведен эксперимент Херши-Чейза, чтобы доказать, что ДНК является материалом, из которого состоят гены. В тестах, которые провели Херши и Чейз, они использовали кишечную палочку и бактериофаг Т2. Бактериофаг прикрепляется к бактериям и отправляет свою ДНК в бактериальная клетка. Он имеет белковую оболочку и ДНК. Часть фагов Т2 выращивали на среде с радиоактивной серой 35S , а остальные — на среде с радиоактивным фосфором 32Р. После этого к кишечной палочке присоединились радиоактивные фаги. По мере ухудшения состояния вирусы отделяли центрифугированием. Поскольку радиоактивная ДНК в кишечной палочке, которая была заражена фагом Т2, также была радиоактивной, это предполагает, что ДНК была той вещью, которую вирус передал бактериям.
Она получила докторскую степень в Университете Южной Калифорнии в 1964 году. Ее профессиональная карьера преждевременно оборвалась во второй половине 1960-х, и впоследствии у нее начались приступы слабоумия. Пневмония выигрывает в 2003 году в возрасте 75 лет.
Martha Chase
Hershey and Chase’s experiment, often called the Warring Blender experiment, is a classic studied in introductory biology classes. It was the high point of Chase’s career. Херши, AD, и Марта Чейз (20 сентября 1952 г.). «Независимые функции вирусного белка и нуклеиновой кислоты в росте бактериофага». Ещё одно подтверждение того, что веществом наследственности, является именно ДНК, получили американские генетики Альфред Херши и Марта Чейз.
What was Martha Chase known for?
Эвери, Колина Мак-Леода и Маклин Мак-Карти по трансформации бактерий показали, что за приобретение болезнетворных свойств безвредной культурой в результате добавления в нее мертвых болезнетворных бактерий отвечает выделенная из пневмококков ДНК. Эксперимент же Херши-Чейз с помеченными радиоактивными изотопами белками и ДНК бактериофагов в свою очередь показал, что в зараженную клетку передается только нуклеиновая кислота вируса, в то время как новое поколение бактериофага содержит такие же белки и нуклеиновую кислоту, как и исходный T2. Успех Херши и Чейз простимулировал новые открытия. В 1969 году Альфред Херши получил Нобелевскую премию за открытие генетической структуры вирусов. Москва, Большой Саввинский пер.
When Hershey and Chase set out to conduct an experiment that could settle this issue once and for all, Hershey probably had in mind disproving the Avery-MacLeod-McCarty result. Once the careful experimentalist convinced himself that DNA was the molecule of heredity, he convinced the world. Electron micrograph taken by Anderson shows the T4 phage infecting an E. The infecting virus stays attached by its tail the surface of the bacterium, as new virus is being produced inside the cell. Shown with diagram of T2 phage, with protein coat and DNA in the head.
The reason being that T2 phage is made up of only two parts: a protein coat and the DNA contained therein. Just months before the blender experiment, electron micrographs taken by Thomas Anderson showed that phage never invades bacteria as a whole: it always remains attached at the surface. Some part of the phage — either its DNA or certain proteins — must enter the bacterium in order to hijack its cellular machinery and produce new virus. In an experiment many biologists would gladly give their pipetting arm to have designed, Hershey and Chase tracked the location of T2 phage DNA during its hostile takeover of E. This is where the Waring blender got its chance to shine.
Сможет ли протоклетка Шостака воспроизвести себя? Клетки делятся на два Первые эксперименты Шостака показали, что способ деления протоклеток действительно есть. Если сжать ее в небольшом отверстии и вытянуть в трубочку, протоклетка разрывается, формируя «дочерние» протоклетки. Эта идея была неплохой, потому что в ней не участвовал никакой клеточный механизм: просто давление. Но такое решение было не самым лучшим, поскольку протоклетки теряли часть содержимого в этом процессе. Это также означало, что первые клетки могли делиться лишь проталкиваясь через крошечные отверстия. Существует множество способов заставить везикулы делиться. Например, можно добавить сильный поток воды. Осталось только заставить протоклетки делиться и не терять кишки. В 2009 году Шостак и его студент Тинг Чжу нашли решение. Они сделали немного более сложные протоклетки с наружными стенками в несколько слоев, напоминающие слои лука. Несмотря на такую сложность, эти протоклетки все еще было просто создать. Когда Чжу кормил их жирными кислотами, протоклетки росли и меняли форму, вытягиваясь в длинные канатоподобные цепочки. После того, как протоклетка становилась достаточно длинной, легкой приложенной силы достаточно, чтобы разбить ее на десятки мелких дочерних протоклеток. Более того, протоклетки могли повторять цикл постоянно, дочерние протоклетки росли и делились. Эту часть проблему, похоже, решили. В последующих экспериментах Чжу и Шостак нашли еще больше способов заставить протоклетки делиться. Но все равно протоклеткам многого недоставало. Чтобы показать, что его протоклетки могли быть первой жизнью на Земле, Шостаку нужно было заставить РНК внутри них воспроизводиться. В будущем мир ожидает спад рождаемости. Что это значит для человечества? Это было нелегко, поскольку, несмотря на десятилетия попыток — изложенных в третьей части, — никто так и не смог заставить РНК самовоспроизводиться. Эта же проблема загнала Шостака в угол в ходе его первых работ над «миром РНК», и никому другому не удалось ее решить. Поэтому он вернулся и перечитал работу Лесли Оргела, который так долго работал над гипотезой РНК-мира. В этих пыльных бумагах обнаружились ценные подсказки. Оргел провел много времени с 1970-х по 1980-е, изучая копирование цепей РНК. Первая клетка должна была вмещать химию жизни По сути все просто. Возьмите одну цепь РНК и набор свободных нуклеотидов. Затем, используя эти нуклеотиды, соберите вторую цепь РНК, комплементарную первой. Сделав это дважды, вы получите копию оригинальной «CGC», только окольным путем. Оргел обнаружил, что при определенных обстоятельствах цепи РНК могут копироваться таким образом без какой-либо помощи ферментов. Возможно, именно так первая жизнь создала копии своих генов. К 1987 году Оргел мог взять цепь РНК длиной в 14 нуклеотидов и создать дополняющие цепи длиной тоже в 14 нуклеотидов. Больше ему сделать не удалось, но этого было достаточно, чтобы заинтриговать Шостака. Его ученица Катажина Адамала попыталась запустить такую реакцию в протоклетках. Они обнаружили, что для работы такой реакции нужен магний. Но магний уничтожил протоклетки. Впрочем было и простое решение: цитрат, который почти идентичен лимонной кислоте и который присутствует во всех живых клетках. В исследовании, опубликованном в 2013 году, они добавили цитрат и обнаружили, что тот обволок магний, защищая протоклетки и позволяя шаблону продолжать копироваться. Другими словами, им удалось сделать то, что Луизи предлагал в 1994 году. Протоклетки Шостака могут жить в сильном тепле Всего за десять лет исследований команде Шостака удалось совершить невероятное. Они создали протоклетки, которые сохраняют свои гены, при этом забирая полезные молекулы снаружи. Эти протоклетки могут расти и делиться и даже соперничать между собой. РНК может воспроизводиться внутри них. С какой стороны ни посмотри, они были похожи на первую жизнь. Как собаки понимают человеческий язык? Еще они были весьма устойчивыми. В 2008 году группа Шостака обнаружила, что эти протоклетки могут переживать нагрев до 100 градусов по Цельсию, температуры, которая уничтожает большинство современных клеток. Следовательно, эти протоклетки были похожи на первую жизнь, которая должна была переживать сильное тепло от постоянных ударов метеоритов. Тем не менее, на первый взгляд, подход Шостака идет вразрез с 40 годами исследований происхождения жизни. Вместо того чтобы озадачиться «сперва воспроизводством» или «сперва компартментализацией», он решил делать оба дела сразу. Молекулы жизни ведут себя крайне сложно Это открывает путь к новому подходу к поиску происхождения жизни — единому, объединенному, унифицированному подходу. Он должен охватить все функции первой жизни сразу и одновременно. Эта гипотеза «сперва всё» уже насобирала достаточно свидетельств и может решить все проблемы существующих идей. Часть шестая: великое объединение На протяжении второй половины 20-го века исследователи происхождения жизни работали каждые в своем лагере. Каждая группа настаивала на собственной версии развития событий и старалась уничтожить конкурирующие гипотезы. Такой подход был безусловно успешным, о чем свидетельствуют предыдущие главы, но каждая перспективная идея о происхождении жизни в конечном счете наталкивалась на серьезную проблему. Так что некоторые исследователи сейчас пытаются найти более единый подход. Несколько лет назад эта идея получила мощный толчок, благодаря результату, поддерживающему устоявшуюся теорию «мира РНК». К 2009 году у сторонников мира РНК была большая проблема. Они не могли сделать нуклеотиды, строительные блоки РНК, как если бы это происходило в условиях ранней Земли. Это и привело людей к мысли, что первая жизнь вовсе не была построена на РНК, как мы выяснили в третьей части. Земля — единственное место, где есть жизнь. Пока Джон Сазерленд думал об этой проблеме с 1980-х. Большинство научно-исследовательских институтов заставляют своих сотрудников постоянно генерировать новые работы, но LMB нет. Поэтому Сазерленд мог хорошенько обдумать, почему сделать нуклеотид РНК так сложно, и провел годы, разрабатывая альтернативный подход. Его решение привело его к совершенно новой идее о происхождении жизни: все ключевые компоненты жизни могли сформироваться одновременно. Каждый нуклеотид РНК состоит из сахара, основания и фосфата. Но заставить сахар и основание соединиться оказалось невозможно. Молекулы просто не той формы. Поэтому Сазерленд начал пробовать совершенно другие вещества. В конечном счете его команда пришла к пяти простым молекулам, включая другой сахар и цианамид, родственный цианиду. Эти химические вещества пропустили через цепочку реакций и в конечном итоге сделали два из четырех нуклеотидов РНК, не делая отдельные сахара или основания. Это был ослепительный успех, который сделал Сазерленду имя. Многие наблюдатели интерпретировали эти результаты как еще одно доказательство в пользу мира РНК. Но сам Сазерленд так не считал. Но Сазерленд говорит, что это безнадежно оптимистично. Он считает, что РНК принимала важное участие, но на ней все клином не сходилось. Вместо этого он вдохновился одной из последних работ Шостака, которая как мы выяснили в пятой части совмещала РНК-мир «сперва воспроизводства» с идеями «сперва компартментализации» Пьера Луиджи Луизи. Сазерленд пошел еще дальше. Его подход представлял собой «сперва всё». Он хотел, чтобы цельная клетка собралась сама по себе с нуля. К этому его привела странная деталь в его синтезе нуклеотидов, которая сначала казалась случайной. Жизни нужна жирная смесь веществ Последним шагом в процессе Сазерленда было забросить фосфат в нуклеотид. Однако он выяснил, что лучше всего было включать фосфат в смесь с самого начала, поскольку он ускорял первые реакции. Казалось, что включение фосфата до того, как он понадобится на самом деле, было слегка «грязноватым» действием, но Сазерленд выяснил, что этот хаос — это хорошо. И так он задумался о том, насколько беспорядочными должны быть смеси. Во времена ранней Земли должны были существовать десятки или сотни химических веществ, плавающих вместе. Рецепт шлама? Но беспорядок может быть важным условием. Смеси, которые Стэнли Миллер приготовил в 1950-х годах, о которых мы говорили в первой части, были куда грязнее сазерлендовых. Они включали биологические молекулы, но Сазерленд говорит, что они «были в небольших количествах и сопровождались огромным количеством других, не биологических соединений». Что происходит с человеком после переедания? Сазерленд считал, что подход Миллера был недостаточно хорош. Он был слишком грязным, поэтому хорошие химические вещества просто терялись в смеси. Поэтому Сазерленд вознамерился найти «химию Златовласки»: не слишком грязную, чтобы стать бесполезной, но и не слишком простую, чтобы быть ограниченной в возможностях. Получить достаточно сложную смесь — и все компоненты жизни смогут сформироваться одновременно и найти друг друга. Другими словами, четыре миллиарда лет назад на Земле был пруд. Он существовал годами, пока в нем не собрались нужные химические вещества. Затем, возможно, за какие-нибудь пару минут появилась первая клетка. Горстки химвеществ недостаточно для жизни Это может показаться совершенно неправдоподобным, словно заявления средневековых алхимиков. Но у Сазерленда только прибавляется доказательств. В 2009 году он показал, что та же химия, которая позволила собрать два его нуклеотида РНК, также может создавать многие другие молекулы жизни. Очевидным следующим шагом было сделать больше нуклеотидов РНК. Пока этого сделать не удалось, но в 2010 году он собрал тесно связанные молекулы, которые потенциально могут превратиться в нуклеотиды. Точно так же, в 2013 году он сделал прекурсоры аминокислот. На этот раз ему пришлось добавить цианид меди, чтобы заставить реакцию протекать. Связанные с цианидом химические вещества оказались общей темой, и в 2015 году Сазерленд сделал с ними еще больше. Он показал, что в том же горшке с химическими веществами могут появиться и прекурсоры липидов, молекул, из которых состоят стенки клеток. Все эти реакции полагались на ультрафиолетовый свет, включали серу и медь как катализатор. Жизни нужен настоящий рог изобилия химвеществ «Все строительные блоки вышли из общего ядра химических реакций», говорит Шостак. Если Сазерленд прав, то весь наш подход к происхождению жизни за последние 40 лет был в корне неверным. С тех пор, как стала очевидной сложность клетки, ученые начали работать с предположением, что первые клетки должны были собираться постепенно, по частям. Вслед за предложением Лесли Оргела о том, что сначала появилась РНК, ученые пытались «поставить одно перед другим, а потом как-то получить порядок», говорит Сазерленд. Но он думает, что лучше всего — сделать все и сразу. Шостак теперь подозревает, что большинство попыток сделать молекулы жизни и собрать их в живые клетки провалились по одной причине: эксперименты были слишком чистыми. На каких животных охотились собаки 1000 лет назад? Ученые использовали несколько химических веществ, которые были им интересны, и оставляли все прочие, которые тоже, вероятно, присутствовали на ранней Земле. Но работа Сазерленда показала, что добавляя больше химических вещей в смесь, можно создать больше сложных явлений. Шостак и сам столкнулся с этим в 2005 году, когда пытался разместить фермент РНК в своих протоклетках. Ферменту нужен был магний, который уничтожал мембраны протоклеток. Решение оказалось на удивление простым. Вместо того чтобы делать везикулы из одной только жирной кислоты, их сделали из смеси обоих веществ. Новые, «грязные» везикулы справлялись с магнием и могли размещать работающие ферменты РНК. Более того, Шостак говорит, что первые гены тоже могли включать беспорядок. В 2012 году Шостак показал, что такая смесь может собираться в «мозаику» молекул, которая выглядит и ведет себя почти как чистая РНК. Мы не знаем, существовали они на Земле или нет, но если да, то первые организмы вполне могли использовать и их. Это уже был не «мир РНК», а «мир вперемешку». Урок этих исследований в том, что сделать первую клетку может быть было не так сложно, как кажется. Да, клетки — сложные машины. Но оказывается, что они продолжают работать, хоть и не так хорошо, если их слепить небрежно, как снежок. Кажется, что такие неуклюжие клетки не имели шансов выжить на ранней Земле. Но у них практически не было конкуренции, им не угрожали никакие хищники, поэтому во многих отношениях жизни было проще, чем сейчас. В юности Землю постоянно бомбардировали метеориты Однако существует одна проблема, которую не смогли решить Сазерленд или Шостак, и это серьезная проблема. Первый организм должен был иметь какой-то метаболизм, обмен веществ. С самого начала жизнь должна была получать энергию, либо умереть. В этом Сазерленд согласен с Майком Расселлом, Биллом Мартином и другими сторонниками теорий «сперва метаболизм» из четвертой части. Даже если Мартин и Расселл ошибаются на тему того, что жизнь началась у глубоководных источников, многие элементы их теории почти наверняка верны. Один из них — значение металлов для рождения жизни. У этого фермента в центре металл В природе у многих ферментов есть атом металла в ядре. Зачастую это «активная» часть фермента; остальная часть молекулы выступает поддерживающей структурой. Первая жизнь не могла иметь таких сложных ферментов, поэтому почти наверняка использовала «голые» металлы в качестве катализаторов. Гюнтер Вахтершаузер подметил это, когда предположил, что жизнь образовалась на основе железного пирита. Аналогичным образом, Расселл подчеркивал, что воды гидротермальных источников богаты металлами, которые могут выступать в качестве катализаторов — и исследование Мартина выявило множество ферментов на основе железа у последнего универсального общего предка LUCA. Какой рост был у самого высокого человека в мире? В свете этого имеет смысл, что многие химические реакции Сазерленда полагаются на медь и — как и подчеркивал Вахтершаузер — на серу , а РНК в протоклетках Шостака нуждается в магнии. Может быть и так, что гидротермальные источники окажутся вдруг важнейшими элементами головоломки. Это говорит в поддержку идеи возникновения жизни у жерл, где вода богата железом и серой. Но если Сазерленд и Шостак действительно находятся на верном пути, один аспект гидротермальной теории совершенно не имеет смысла: жизнь не могла появиться в глубоком море. Жизнь могла появиться на мелководье «Химия, к которой мы пришли, очень зависит от ультрафиолетового света», говорит Сазерленд. Единственным источником ультрафиолетового излучения является Солнце, поэтому его реакции могут протекать только в освещенных солнечных местах. Это исключает глубоководный сценарий. Шостак согласен: глубокие воды вряд ли были колыбелью жизни. Кроме того, они изолированы от атмосферной химии, которая является источником высокоэнергетических стартовых материалов вроде цианида. Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News. Но эти проблемы не исключают гидротермальную теорию полностью. Возможно, эти источники были на мелководье, купаясь в солнечном свете и цианидах. У Армена Мулкиджаняна есть альтернатива. Возможно, жизнь появилась на земле, в вулканическом пруду. Или в вулканическом пруду Мулкиджанян обратил внимание на химический состав клеток: в частности, какие химические вещества они впускают и какие нет. Оказалось, что клетки, вне зависимости от организма-носителя, содержат много фосфата, калия и других металлов — но не натрия. В настоящее время клетки получают их, закачивая материалы в себя, но первые клетки не могли этого делать, поскольку не обладали нужным механизмом. Поэтому Мулкиджанян предположил, что первые клетки образовались где-то, где был примерно такой же состав химических веществ, что и у современных клеток. Океан сразу же отпадает. В клетках намного больше калия и фосфата, чем в океане, и намного меньше натрия. Но на ум приходят геотермальные пруды вблизи активных вулканов. Эти пруды обладают именно тем коктейлем металлов, который находят в клетках. В самой глубокой впадине Земли обнаружены ядовитые для человека вещества Шостаку нравится эта идея. Химия Сазерленда вполне могла бы сработать в таком месте. У этих источников подходящий химический состав, уровень воды колеблется, местами все пересыхает, а ультрафиолетового излучения солнца вполне достаточно. Или в горячих источниках Более того, Шостак говорит, что такие пруды подошли бы его протоклеткам. Потоки холодной или горячей воды помогали бы протоклеткам делиться. Опираясь на многие из этих аргументов, Сазерленд предлагает и третий вариант: место падения метеорита. Метеориты падали на Землю постоянно в течение ее первого полумиллиарда лет существования — и с тех пор тоже иногда падают. Хороший удар создал бы условия, подобные прудам Мулкиджаняна. Во-первых, метеориты в основном сделаны из металла. Зоны воздействия, как правило, богаты полезными металлами вроде железа, а также серой. И самое главное, удары метеоритов плавят земную кору, что приводит к геотермальной активности и нагреву воды. Сазерленд представляет небольшие ручейки и реки, стекающие по склонам ударного кратера, выщелачивающие химвещества на основе цианида из пород, пока ультрафиолетовое излучение проливается свыше. Каждый поток приносит ту или иную смесь химических веществ, так что начинают различные реакции и производится целый ряд органических химических веществ. Или в кратере метеорита В конце концов, потоки стекают в вулканический пруд на дне кратера. В таком пруду, возможно, все элементы головоломки сложились бы вместе и образовались первые протоклетки. Но он предпочел его на основе химических реакций, с которыми столкнулся. Шостак не уверен настолько, но согласен с тем, что идея Сазерленда заслуживает внимания. Думаю, идея вулканических систем также может сработать. У обеих теорий есть хорошие аргументы». Пока что дебаты будут разворачиваться и дальше. Но решение будет зависеть от химии и протоклеток. Если выяснится, что одному из сценариев недостает важного химического вещества или что-то разрушает протоклетки, от него придется отказаться. Но впервые в истории мы можем получить всеобъемлющее объяснение того, как начиналась жизнь. Пока что подход «все и сразу» Шостака и Сазерленда предлагает лишь отрывочные повествования. Но эти шаги были разработаны на основе десятилетий экспериментов. Также этот подход опирается на все другие гипотезы происхождения жизни. Он пытается использовать все их хорошие стороны, вместе с тем решая всех их проблемы. К примеру, он не разрушает гипотезу Расселла о гидротермальных источниках, а скорее включает ее лучшие элементы.
Ее значительно уважали как генетик. Молодость и высшее образование Преследование родилось в 1927 в Кливленде, Огайо. В 1950 она получила свою степень бакалавра от Колледжа Вустера и в 1964 ее степени доктора философии университета южной Калифорнии. Исследование и более поздняя жизнь В 1952 Преследование было молодым лаборантом американскому эксперту по бактериофагу Альфреду Херши в Холодной Весенней Лаборатории Гавани от Института Карнеги Вашингтона. Это было то, где известный эксперимент Преследования Херши был выполнен.
Как ученые доказали, что ДНК является нашим генетическим материалом?
это вирусы, размножающиеся в бактериях. 1952 Martha Chase, who was half of a scientific team that in 1952 used a kitchen blender to help prove that DNA is the molecule that carries genetic information, died on Aug. Explore Martha Chase net worth 2024, age, height, bio, salary, wiki! Famous Martha Chase was born on November 30, 1927 in United States. Марта Чейз и Алфред Херши открыли, что ДНК несет генетическую информацию. Спиральная стуктура ДНК — одно из важнейших открытий 20 века. Hershey and Chase used T2 phage, a bacteriophage. The phage infects a bacterium by attaching to it and injecting its genetic material into it. They labeled the phage DNA with radioactive Phosphorus-32. Марта Коулз Чейз (30 ноября 1927 г. — 8 августа 2003 г.), также известная как Марта С. Эпштейн, [1] была американским генетиком, который в 1952 году вместе с Альфредом Херши.
What was Martha Chase known for?
это вирусы, размножающиеся в бактериях. Martha Chase net worth or net income is estimated to be between $1 Million – $5 Million dollars. She has made such amount of wealth from her primary career as Geneticist. Марта Чейз (1927–2003) и Альфред Херши (1908–1997). Херши и Чейз для разработки своего эксперимента осуществляли радиоактивное мечение белка и ДНК. бактериофага Т2. Martha Chase. Age: 75. Summary: molecular biologist who shared in one of the most important discoveries of molecular biology in the 20th century as a 21-year-old research assistant to Alfred. Martha Chase (born August 8, 1927 in Cleveland Heights, Lorain, Ohio; † 27 August 2003) was one in the 1950s, a leading researcher at the prestigious Cold Spring Harbor Laboratory.
DNA As Genetic Material - Hershey And Chase Experiment
What did Martha Chase discover? Martha Chase was an American geneticist. This discovery was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1969, yet excluded Chase [2]. Is Martha Chase still alive? Alfred Hershey was a phage geneticist who, with his research assistant, Martha Chase, did one of the most famous experiments in molecular biology. Hershey and Chase inserted the radioactive elements in the bacteriophages by adding the isotopes to separate media within which bacteria were allowed to grow for 4 hours before bacteriophage introduction.
Мы не можем использовать полевые исследования в работе над «долгим XIX веком», но нам доступны личные мемуары, которые могут быть вполне полезными и информативными. Писательница Тони Шумахер, которая была родом из Штутгарта, из семьи, принадлежащей к среднему классу, вспоминает эпизод из детства: однажды дядя Луис взял ее в игрушечный магазин Гроссхен, чтобы купить ей куклу.
Указав на разложенных в ряд кукол, дядя Шумахер сказал ей «выбирать». Девочка с отрешенным видом взирала на куклы и наконец выбрала «самую нелепую [самую яркую и упрощенную] из всех и принесла ее домой к тете». Старшая родственница улыбнулась такому выбору, дала девочке немного поиграть с куклой, а затем отправилась с ней обратно в магазин, чтоб вернуть и купить вместо этой куклы другую — фарфоровую, похожую на живую. Шумахер пишет, как глупо она себя чувствовала, купив куклу без предварительной подготовки. Однако она усвоила, что игра в куклы должна на практике подготовить девочку к роли домохозяйки. Фанни Левальд вспоминает, что иметь покупную куклу было совершенно необходимо для каждой девочки. Левальд жила в Кенигсберге и происходила из еврейской семьи среднего достатка.
Она вспоминает, что первые куклы не вызвали у нее «ничего, кроме любопытства». Примечательно, что одну свою куклу она разобрала, чтобы посмотреть, из чего та сделана: это привело в ярость ее мать. Так Левальд быстро уяснила, что взрослые ожидают от нее вполне определенной игры. Крупное социологическое исследование, которое в 1896 году провели для журнала Pedagogical Seminary психолог Дж. Стэнли Холл и педагог Александр Кэсвелл Эллис, подтверждает те же тенденции, которые прослеживаются и в процитированных выше автобиографиях. Холл и Эллис опросили 845 детей, преимущественно девочек, и обнаружили неожиданное: дети портили своих кукол и вымещали на них зло. Пятьдесят четыре девочки назвали своих кукол холодными, еще сорок шесть назвали их ревнивыми, сорок пять — плохими, тридцать восемь — злыми и тридцать шесть — непослушными.
Подобное отношение подкреплялось играми, которые никак не предполагались изготовителями кукол: оставить куклу на окне, чтоб она растаяла, отрезать кукле ногу, вырвать волосы, взять куклу на улицу и похоронить. Одна шестилетняя девочка вообще ненавидела кукол и заявила следующее: «все они — девочки, просто помалкивают [и ничего не делают]». Из этого поразительного и на самом деле пугающего откровения можно заключить, что девочка-дошкольница уже имела представление о меньшей социальной значимости женщин по сравнению с мужчинами. Некоторые девочки наказывали своих непослушных кукол, другие морили голодом и встряхивали их за «неумение правильно стоять», «возражения» и «дерзость». Одна десятилетняя девочка наказывала своих кукол тем, что отрывала у них ноги. Другая шестилетка била своих кукол каждый раз, когда писалась в трусы, и исследователи делают очевидный вывод: так девочка реагировала на то, что ее саму били родители.
Она назвала большинство кукол слишком хрупкими и слишком тяжелыми для детских игр. И Чейз начала делать делать кукол из трикотажа хлопчатобумажного трикотажа, используемого для нижнего белья , похожих на реальных детей.
Марта Чейз хотела, чтобы куклы были удобны для игр маленьких девочек. Марта Чейз была предприимчивой женщиной, которая решила, что маленьким девочкам нужна кукла, которая была бы не только небьющейся, но и моющейся. Она разработала тканевую куклу с формованным тканевым лицом, расписанным маслом. Она рисовала лица своим куклам масляными красками, чтобы кукол можно было умывать. Их хлопковая начинка многие куклы того времени были заполнены опилками также делала кукол легкими, мягкими на ощупь и более подходящими для игр, которые Чейз наблюдала у детей.
Мендель обучаясь там, проводил эксперименты по скрещиванию гороха. Проанализировав полученные результаты, он разработал концепцию генетического задатка — вещества, определяющего тот или иной признак. Позже он предположил, что признак определяется не одним задатком, а комбинацией двух. Августинское аббатство Святого Фомы в Старом Брно На тот момент результаты исследований Менделя остались почти незамеченными. Повторение опыта на ястребинке не дали тех же результатов, что и с горохом. Это совсем разуверило учёного в важности своих результатов. В итоге исследования Менделя не были восприняты, как фундаментальное исследование. Заслуженное значение эти открытия получили только после их переоткрытия в начале XX в. Слово «ген» вместо наследственного задатка появилось в 1900-е гг, когда произошло переоткрытие законов Менделя. Это в дальнейшем привело к возникновению вопроса о том, что является материальным носителем генов. Наблюдения показали, что это некая молекула, которая содержится в хромосомах — палочкообразных структурах в ядрах клеток. После исследований Томаса Моргана была установлена хромосомная теория наследственности. Сама же эта молекула была впервые идентифицирована уже в 1860-х годах, швейцарским химиком Иоганном Фридрихом Мишером. Иоганн Фридрих Мишер Иоганн намеревался исследовать ключевые компоненты лейкоцитов, главных клеток иммунной системы нашего организма. Основным источником этих клеток были покрытые гноем бинты, взятые из ближайшей медицинской клиники. При изучении лейкоцитов Мишером был разработан метод выделения ядер клеток. В последующем ему удалось выделить из ядер вещество, которому он дал название «нуклеин». При исследовании этого вещества Иоганн понял, что оно обладает неожиданными свойствами, отличными от свойств других белков, с которыми он был знаком. Так, не зная важности своего открытия, Мишер показал миру молекулярную основу всей жизни — ДНК. Находится в Турбингенском университете Германия. Учёный, после успешного завершения университетского образования, был принят на работу своим бывшим научным руководителем Феликсом Гоппе-Зейлером в качестве научного сотрудника в Страсбургский университет. В этот период Гоппе-Зейлер проявлял большой интерес к веществу, которое впервые было выделено в 1869 году его бывшим студентом из Швейцарии Фридрихом Мишером. Альбрехт Коссель. Это соединение не походило на органические вещества, которые уже были известны к этому времени. Поэтому выделенный Мишером нуклеин и был проанализирован Косселем. В ходе исследования он установил, что нуклеин состоит из двух компонентов, белкового и небелкового. Второй компонент проявлял свойства кислоты хоть и слабой и получил название нуклеиновая кислота. В дальнейшем Коссель со своими учениками открыл азотистые основания. Так, в 1881 году вещество приобрело новое название «ДезоксирибоНуклеиновая кислота», которое используется по сей день. Эта работа была хорошо вознаграждена в 1910 году, когда Коссель получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Физика и биология В первой половине двадцатого века господство в науке принадлежало физике. Относительность и квантовая механика дали неслыханный новый импульс поиску универсальных физических законов. К началу 1930-х годов физики были убеждены в своём всемогуществе. Они обратили своё внимание к тому, что раньше даже не могли себе представить, — к самой жизни. В то время молодой немецкий физик-теоретик Макс Дельбрюк искал область науки, в которой он мог бы сделать карьеру. Учёный попробовал в квантовую химию. Позже он занимался исследованиями в области ядерной физики. Но ни одна из наук не пришлась Дельбрюку по душе. Макс Дельбрюк Но однажды, в августе 1932 года, занимаясь исследованиями в Институте Бора в Копенгагене, Дельбрюк посетил лекцию, прочитанную Бором на Международном конгрессе по светотерапии. Лекция носила название «Свет и жизнь». В этой лекции известный учёный высказал свои мысли по вопросу жизни в свете последних достижений квантовой механики. Учитывая, что в то время Дельбрюк был новичком в биологии, он был вдохновлён лекцией и решил посвятить себя этой науке. По возвращении Дельбрюк начал налаживать контакты с биологами. В то время ему особенно нравилось находиться в обществе русских учёных, собственно он и познакомился с известным русским генетиком Николаем Владимировичем Ресовским, который работал в Берлине. Дельбрюк стал приглашать его домой на встречи своих друзей-физиков. На этих собраниях генетик часами обучал их своей науке. Тимофеев-Ресовский рассказывал о плодовой мушке дрозофиле, о мутациях в генах, которые можно вызвать воздействием рентгеновских лучей. Как раз последним вопросом генетик занимался вместе с физиком-экспериментатором Карлом Циммером. Он считал, что именно в генетике много того, что связывает её с квантовой механикой. Квантовая механика принесла в физику дискретность, скачкообразность. Но главной особенностью квантовой механики было серьёзное отношение к случайности. В то же самое время биологи обнаружили дискретную неделимую частицу ген , которая может случайным образом переходить из базового состояния известного в генетике как «дикий тип» в «мутантное» состояние. Что же такое ген и как он устроен? Это был один из главных вопросов, о котором спорили на вечерах у Дельбрюка. По словам самого Тимофеева-Ресовского, генетиков эта проблема не особо интересовала на тот момент. Для них гены — такая же фундаментальная частица наследственности, как электроны для физиков. Николай Владимирович говорил: «Вот, я вас спрошу, из чего состоит электрон? Вопрос о том, что такое ген, выходит за рамки генетики, и его бессмысленно адресовать генетикам. Вы, физики, должны искать ответ на него». Дельбрюк, в свою очередь, спросил: «Неужели нет гипотезы о структуре гена? Тимофеев-Ресовский на мгновение задумался, потом воскликнул: «Ну, как же! Мой учитель, Николай Константинович Кольцов, считает, что ген — это полимерная молекула, скорее всего, молекула белка. Он парировал Николаю Владимировичу: «Ну и что это объясняет? От того, что мы назовём ген белком, мы поймём, как гены удваиваются? Ведь главная-то загадка в этом! Ты же сам рассказывал нам, как в роду Габсбургов из поколения в поколение переходила характерная форма губы? Что делает возможным столь точное копирование генов в течение веков? Каков механизм? Разве химия даёт нам такие примеры? Во всяком случае, я никогда ничего подобного не слышал. Нет, тут нужна совершенно иная идея. Тут действительно таится загадка. Великая загадка. Возможно, новый закон природы.
Главный вопрос жизни, наследственности и всего такого
This result was contrary to prevailing scientific opinion at the time. During the 1950s she returned to Cold Spring Harbor to take part in meetings of the Phage Group of biologists. A series of personal setbacks through the 1960s ended Chase"s career in science. She spent decades suffering from a form of dementia that robbed her of short-term memory. She died of pneumonia on August 8, 2003, at the age of 75.
При культивировании в лаборатории микроорганизмы штамма S давали гладкие бактериальные колонии. Это произошло из-за блестящей полисахаридной шерсти, которая, как предполагается, является фактором их вирулентности. Фактор вирулентности - это любое качество или фактор патогена, который помогает ему в достижении своей цели - вызвать болезнь! Другой штамм был штаммом R. Этот штамм давал начало колониям, которые не обладали полисахаридной оболочкой и, следовательно, имели «грубый» вид. Следовательно, штамм S был вирулентным, а штамм R - авирулентным.
Гриффит взял 4 мышей и ввел им разные растворы. Первому вводили микроорганизмы штамма S. Первая и четвертая мыши погибли из-за инфекции, а вторая и третья мыши выжили. Когда он извлек инфекционный агент из мертвых мышей, в обоих случаях он обнаружил организмы штамма S. Давайте разберемся. Первые 2 мыши показали, что штамм S является вирулентным, а штамм R - авирулентным. Третья мышь доказала, что уничтоженные нагреванием микроорганизмы штамма S не могут вызывать инфекцию. А теперь самое интересное. Гибель 4-й мыши и извлечение живых организмов штамма S показали, что каким-то образом уничтоженные нагреванием организмы штамма S вызвали трансформацию живых организмов штамма R в живые организмы штамма S. Это называлось эксперимент трансформации…не особо креативен в отделе нейминга.
Эйвери, Маклауд и Маккарти Эксперимент Хотя эксперимент Гриффита дал удивительный результат, было неясно, какой компонент мертвых бактерий штамма S ответственен за трансформацию. Они работали с партией убитых нагреванием бактерий штамма S.
In an experiment many biologists would gladly give their pipetting arm to have designed, Hershey and Chase tracked the location of T2 phage DNA during its hostile takeover of E. This is where the Waring blender got its chance to shine. The Waring blender had just the right amount of shearing force to remove phage coats from the bacterial walls, without rupturing the bacteria completely. Upon measuring radioactive phosphorous, Hershey and Chase found that only bacteria showed high levels of radiation. Most importantly, phage were able to replicate in bacteria even when their protein coats were kicked off soon after infection.
It might just serve as a passive vehicle to get the genetic material into the cell. At first, Hershey thought there must be a mistake. Meanwhile, Barbara McClintock thought it was a nice experiment. Hershey and Chase repeated their experiment, only this time they tagged the phage protein by radiolabeling an element found only in protein: sulfur. They found the exact opposite result: radiation was found in the liquid portion that contained the protein coats and not in the bacteria.
They used a blender because centrifuges spun too fast and would destroy the bacterial cells. Where did Martha Chase do most of her research? By showing that phage DNA is the principal component entering the host cell during infection, Hershey proved that DNA, rather than protein, is the genetic material of the phage. Hershey and Martha Chase prepared two populations of bacteriophage particles. How did Martha Chase and Hershey create bacteriophage?
Просветительский онлайн-проект «Наука – женского рода». Мэри Агнес Чейз
Владелец сайта предпочёл скрыть описание страницы. Check below for more deets about Martha Chase. This page will put a light upon the Martha Chase bio, wiki, age, birthday, family details, dating, trivia, photos, lesser-known facts, and more. Martha Cowles Chase (November 30, 1927 August 8, 2003), also known as Martha C. Epstein, was an American geneticist known for having in 1952, with Alfred Hershey, experimentally helped to confirm. Martha Chase, who was half of a scientific team that in 1952 used a kitchen blender to help prove that DNA is the molecule that carries genetic information, died on Aug. 1952: Geneticists Alfred Hershey and Martha Chase publish the findings of their so-called blender experiments, which conclude that DNA is where life’s hereditary data is found. Марта Чейз является биохимик и генетик американец родился30 ноября 1927 г.в Кливленд-Хайтс, штат Огайо, и умерла8 августа 2003 г.в Лорейне, в том же штате.
Chemical substances, components, reactions, process design ...
- Литература
- What was Martha Chase known for?
- Media in category "Martha Chase"
- This website is being copied from wikilogy.com
- Gallery (1)
Martha Chase Net Worth at Death, Date, Place and Cause of Death, Family, etc - Biography
1952 Martha Chase, who was half of a scientific team that in 1952 used a kitchen blender to help prove that DNA is the molecule that carries genetic information, died on Aug. Martha Chase, who was half of a scientific team that in 1952 used a kitchen blender to help prove that DNA is the molecule that. Херши и Чейз знали, что фаги прикрепляются к поверхности бактериальной клетки-хозяина и вводят в неё некое вещество (ДНК или белок). Martha Chase, who was half of a scientific team that in 1952 used a kitchen blender to help prove that DNA is the molecule that.