DNK kao osnova nasledjivanja i eksperimenti na voćnoj mušici

Dok se 1953. godine Jamesu Watsonu i Francisu Circku opravdano pripisuje otkrivanje strukture DNK, moramo ipak istaći da su oni bili zainteresovani za raj projekat isključivo zbog važne uloge DNK kao genetskog materijala, što je ustanovljeno još 1940. godine. Ranije se verovalo da se nasledne osobine prenose preko proteina, sve do trenutka kada se shvatilo da je njihova molekularna struktura isuviše glomazna. Nukleinske kiseline su otkrivene jos 1849. godine. Fred Griffitg je 1928. godine, radeći na dva soja streptococcusa, došao da zaključka da osobine jednog soja mogu da se prenesu na drugi procesom koji je nazvao princip transofrmacije. Dok su 1944. godina na Rockfeller Institute u New Yorku ispitivali pneumococcus, Oswald Avery, Maclyn McCarty i Colin MacLeod ustanovili su da je DNK nasledni materijal. Čak su i tada mnogi naučnici širom sveta to otkriće posmatrali s velikom skepsom - DNK, smatrali su oni, samo je jedan najobičniji molekul s mnogo ponovaka, četiri različita nukleotida - sve u svemu, veoma neozbiljno. Genijalnost Watsona i Circka sa Univerziteta u Cambridgu bila je baš usmerena na strukturu DNK, koja će objasniti suštinu biološke reprodukcije, a njena elegantna dvostruka zavojnica izdržala je test vremena. Presudno za njihovo otkriće bila je kristalografija X-zracima, kojom su Maurice Wilkins i Rosalind Franklin na King's College u Londonu potvrdili strukturu DNK.

        Veza između redosleda baza u DNK i redosleda aminokiselina u proteinu - genetski kod - otkrivena je 1960. godine u sofisticiranim biohemijskim eksperimentima. Tako je postalo moguće da se predvidi da će pormena baza u DNK voditi promeni aminokiseline u proteinu. Ipak, potvrda tih predvidjanja morala je da sačeka metode sekvenciranja DNK koje su postale moguće posle otkrića rekombinantnih DNK tehnika. insisitirano je, mešutim da je prva nasledna osobina koja je bila identifikovana na kolekularnom nivou otkrivena još 1957. godine sekvencioniranjem prečišćenih proteina. bila je to anemija srpstih ćelija nastala mutacijom gena koja je uticala na sekvencu aminokiselina proteina u krvi, hemoglobina. 

Voćna mušica (Drosophila)

   Voćna mušica ima ogroman značaj za genetička istraživanja. Ona poseduje nekoliko pogodnih karakterisitka za izučavanje gentike:

1. lako se uzgaja u laboratorijskim uslovima;
2. brzo se reprodukuje, što omogućava dobijanje 20-25 generacija godišnje;
3. poseduje određen broj lako prepoznatljivih svojstava, kao što su izvijena krila i žuto telo, koja se nasleđuju prema Mendelovim zakonima;
4. Drosophila melanogaster, najčešće proučavana vrstam ima samo četiri para hromozoma, koji se međusobno razlikuju, te se mogu vrlo lako identifikovati;
5. hromozomi u ćelijama pljuvačnih žlezda larvi Drosophila za sada su među najvećim u prirodi s obzirom na to da su oko 100 puta veći od onih u ostalim telesnim ćelijama.

     

Posmatrajući te jedinstvene osobine, jasno je zašto se voćna mušica veoma mnogo koristila u ranim eksperimentima ukrštanja, a i danas ima veliku važnost za biologiju razvića, gde su saznanja o homologiji gena u životinjskom carstvu omogućila naučnicima da identifikuju familije gena koje su važne za embriogenezu čoveka. Bez obzira na ogromna dostignuća u istoriji genetike, značajno je napomenuti da je sekvencioniranje 180 miliona baznih parova Drosophila melanogaster završeno tek krajem 1999. godine.