Концепции воспроизводства и развития живых систем

Генный механизм передачи наследственной информации изучается генетикой. Успехи генетики обусловили раскры­тие механизма воспроизводства и эволюции жизни на моле­кулярном уровне. Истоком генетики считают открытие Г. Менделем в 1865 г. коорпускулярной природы наслед­ственности. В 1909 г. В. Иогансен ввел основополагающие термины генетики (ген, генотип и др.) и придал модели Мен­деля четкую форму. ЦВ то время понятие «ген» не связыва­лось с каким-то материальным объектом клетки; ген обо­значал просто единицу наследственного отличия. Отожде­ствление гена с частью хромосом было сделано позже аме­риканским биологом Т. Морганом. Развитие молекулярной генетики раскрыло химическую природу генов как части молекулы ДНК с особым набором мономеров-нуклеотидов, последовательность которых образует генетический код. Рас­шифровка структуры генетического кода показала его триплетность, однозначность и универсальность. Триплетность кода означает, что каждая из 20 аминокислот зашиф­рована последовательно — кодоном — из трех нуклеотидов. Универсальность означает, что код един для всех живых организмов планеты, то есть одни и те же кодоны кодируют одни и те же 20 аминокислот всех живых организмов.

Важнейшей составляющей процесса развития любого орга­низма является воспроизводство в клетках по определенно­му шаблону веществ и структур, необходимых для последу­ющего деления клетки. Воспроизводство живых систем и сохранение видовых признаков обеспечивается системой воспроизведения организма. Она в закодированном виде со­держит полную информацию для построения белка из запа­сенного клеткой органического материала. Свои функции система воспроизведения осуществляет посредством ДНК и РНК. Первая хранит генетическую информацию, заложен­ную вдоль собственной цепи. Вторая способна ее считывать, переносить в среду, содержащую необходимые для синтеза белка исходные материалы, и строить из них белковые мо­лекулы.

Процесс воспроизводства состоит из трех стадий: реп­ликации, транскрипции, трансляции. Репликация — это удвоение молекулы ДНК, необходимое для последующего деления клетки. Транскрипция представляет собой пере­нос кода ДНК путем образования одноцепочечной информа­ционной молекулы РНК на одной из двух нитей ДНК. Ин­формационная молекула РНК - это копия части ДНК, груп­пы рядом лежащих генов, несущих информацию о структу­ре белков, необходимых для выполнения одной функции. Далее происходит трансляция - синтез белка на основе генетического кода информационной РНК.

Таким образом, главное в механизме самовоспроизве­дения клеток — свойство ДНК самокопироваться и строго равноценное деление репродуцированных хромосом. Пос­ле этого клетка может делиться на две совершенно иден­тичные. Так как каждая клетка многоклеточного организ­ма происходит от одной из зародышевой как результат пос­ледовательных делений, то все клетки имеют одинаковый набор генов.